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ERK2ミトゲン活性化タンパク質キナーゼによるフォスファタゼMKP-3の触媒活性化

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

まとめ

MAPキナーゼフォスファタゼ-3 (MKP-3) は,ERK2と結合すると,ERKキナーゼを選択的に不活性化する. この活性化メカニズムは,キナーゼ活動とは独立しており,MAPキナーゼシグナル伝達経路における基板誘発調節を強調しています.

科学分野:

分子生物学は分子生物学である.
細胞シグナル伝達細胞信号伝達
酵素学酵素学とは

背景:

ミトゲン活性化タンパク質 (MAP) キナーゼは,様々な細胞プロセスに関与する重要なシグナル伝達分子です.
MAPキナーゼフォスファタゼ-3 (MKP-3) は,特定のMAPキナーゼ,特にERKファミリーを脱リン酸化および無活性化する重要な酵素です.
MKP-3活動の調節を理解することは,外部刺激に対する細胞の反応を理解するために不可欠です.

研究の目的:

ERK2.2によるMKP-3活性化のメカニズムを調査する.
ERK2結合と活性化に関与するMKP-3の特定のドメインを決定する.
MKP-3の基質特異性と活性化を,関連するフォスファタゼ,MKP-4と比較する.

主な方法:

ERK2およびMKP-3タンパク質の浄化.
タンパク質とタンパク質の相互作用を評価するためのインビトロ結合測定法.
酵素測定法で,リン酸塩酵素の活性を測定する.
サイト・ディレクテッド・ミュータゲネシスで,重要な結合ドメインを特定する.

主要な成果:

MKP-3はERK2に直接結合し,その触媒活性化につながります.
アクティベーションはMKP-3の非触媒性N末端に依存し,タンパク質キナーゼの活性を必要としない.
ERK2変異体や他のMAPキナーゼ (JNK/SAPK,p38) はMKP-3に結合したり活性化したりしませんでした.
関連するフォスファタゼであるMKP-4は,ERK2,JNK/SAPK,p38.8によるより広範な基板結合と活性化を示した.

結論:

基板結合,特にERK2によるMKP-3への結合は,フォスファタゼの活性を調節する重要なメカニズムです.
MKP-3のN端は,選択的なERK結合と活性化において重要な役割を果たします.
これらの発見は,基板誘発の触媒活性化が,様々なシグナル伝達経路におけるMAPキナーゼファスファタゼを調節する一般的なメカニズムであることを示唆しています.

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