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La activación catalítica de la fosfatasa MKP-3 por la proteína quinasa activada por mitógeno ERK2 activada por ERK2
M Camps1, A Nichols, C Gillieron
1Geneva Biomedical Research Institute, Glaxo Wellcome Research and Development S.A., CH-1228 Plan-les-Ouates, Geneva, Switzerland.
Science (New York, N.Y.)
|June 20, 1998
Resumen
La MAP quinasa fosfatasa-3 (MKP-3) inactiva selectivamente las quinasas ERK al unirse a ERK2. Este mecanismo de activación, independiente de la actividad de la quinasa, destaca la regulación inducida por el sustrato en las vías de señalización de la quinasa MAP.
Área de la Ciencia:
- Biología Molecular Biología Molecular
- La señalización celular de las células.
- Enzimología Enzimología.
Sus antecedentes:
- Las cinasas de proteínas activadas por mitógenos (MAP) son moléculas de señalización cruciales involucradas en varios procesos celulares.
- La MAP quinasa fosfatasa-3 (MKP-3) es una enzima clave que desfosforila e inactiva unas kinasas MAP específicas, en particular la familia ERK.
- Comprender la regulación de la actividad de MKP-3 es vital para comprender las respuestas celulares a estímulos externos.
Objetivo del estudio:
- Investigar el mecanismo de activación de MKP-3 por ERK2.
- Determinar los dominios específicos de MKP-3 involucrados en la unión y activación de ERK2.
- Para comparar la especificidad del sustrato y la activación de MKP-3 con una fosfatasa relacionada, MKP-4.
Principales métodos:
- Purificación de las proteínas ERK2 y MKP-3.
- Ensayos de unión in vitro para evaluar las interacciones proteína-proteína.
- Pruebas enzimáticas para medir la actividad de la fosfatasa.
- Mutagénesis dirigida al sitio para identificar dominios de unión clave.
Principales resultados:
- MKP-3 se une directamente a ERK2, lo que lleva a su activación catalítica.
- La activación depende del extremo N no catalítico de MKP-3 y no requiere actividad de la proteína quinasa.
- Los mutantes de ERK2 y otras quinasas MAP (JNK/SAPK, p38) no se unen ni activan a MKP-3.
- MKP-4, una fosfatasa relacionada, mostró una mayor unión al sustrato y activación por ERK2, JNK/SAPK y p38.
Conclusiones:
- La unión al sustrato, específicamente por ERK2 a MKP-3, es un mecanismo crítico para regular la actividad de la fosfatasa.
- El extremo N de MKP-3 juega un papel crucial en la unión y activación selectiva de ERK.
- Estos hallazgos sugieren que la activación catalítica inducida por el sustrato es un mecanismo general para regular las fosfatasas de la quinasa MAP en diversas vías de señalización.