La base molecular para la orientación y regulación del sustrato fosfodependiente de Plks por el dominio Polo-box

Área de la Ciencia:

• Biología celular Biología celular.
• Biología Molecular Biología Molecular
• La bioquímica es la bioquímica.

Sus antecedentes:

• Las quinasas tipo polo (Plks) son reguladores esenciales de la progresión del ciclo celular y la mitosis.
• El dominio C-terminal de la caja de polo (PBD) de Plks está implicado en la orientación del sustrato.
• El papel del PBD en las interacciones fosfodependientes requiere una mayor aclaración.

Objetivo del estudio:

• Investigar el mecanismo de reconocimiento del sustrato fosfodependiente por los PBD Plk.
• Para determinar la base estructural de las interacciones PBD-fosfopéptido.
• Para evaluar la importancia funcional de la unión PBD-fosfoligando en la mitosis.

Principales métodos:

• Cristalografía de rayos X del complejo Plk1 PBD-fosfopéptido humano.
• Ensayos bioquímicos para estudiar el reconocimiento de motivos de fosfoserina/treonina.
• Mutagénesis dirigida al sitio para interrumpir las interacciones fosfodependientes.
• Análisis de la localización dependiente del ciclo celular y la progresión mitótica.

Principales resultados:

• Los PBD humanos, de Xenopus y de levadura Plk reconocen motivos similares de fosfoserina y treonina.
• La estructura de rayos X revela una hendidura conservada para la unión de fosfopéptidos dentro del PBD.
• Las mutaciones que interrumpen la unión fosfodependiente eliminan la localización del ciclo celular y causan defectos mitóticos.
• La unión al fosfopéptido mejora la actividad de la quinasa Plk1.

Conclusiones:

• El PBD Plk media la orientación del sustrato dependiente de fósforo a través de una hendidura de unión conservada.
• Las interacciones PBD-fosfoligando son esenciales para la progresión mitótica adecuada y la localización del ciclo celular.
• La unión al fosfopéptido regula la actividad de la Plk quinasa, lo que sugiere un mecanismo de conmutación conformacional.