金屬依賴型蛋白磷酸酶1A對ERK的去磷酸機(jī)制研究.pdf

1、蛋白磷酸化是一種重要的翻譯后修飾，在細(xì)胞內(nèi)幾乎調(diào)控細(xì)胞信號轉(zhuǎn)導(dǎo)的各個方面。作為蛋白磷酸化的重要調(diào)控因子，MAPK激酶家族中ERK的激活，是細(xì)胞對多種外界刺激響應(yīng)的信號樞紐。在一定的外界刺激下，ERK活性中心的Thr202和Tyr204兩個位點(diǎn)被磷酸化，隨之ERK的活力顯著增高。研究表明在特定的細(xì)胞進(jìn)程中，一些磷酸酶如PP2A，HePTP和MKP3可以通過負(fù)調(diào)控Thr202和Tyr204這兩個位點(diǎn)的去磷酸化下調(diào)ERK的活力，從而維持ERK

2、在細(xì)胞內(nèi)參與的各種生理活動，如調(diào)控細(xì)胞周期、細(xì)胞凋亡、分化、增殖等。做為磷酸酶家族成員的一大類，擁有16個成員的PPM家族的磷酸酶是否直接去磷酸化ERK還不是很清楚。已有的研究表明，PPM1A在酵母中負(fù)調(diào)控MAPK信號通路，并且在體外實(shí)驗(yàn)中PPM1A表現(xiàn)出對哺乳動物細(xì)胞中ERK較好的活性。因此，在細(xì)胞水平闡明PPM1A是否通過去磷酸化ERK調(diào)控信號轉(zhuǎn)導(dǎo)，以及在生化上闡明PPM1A對ERK催化的分子機(jī)制，具有重要的意義。
　　在本項(xiàng)

3、研究中，我們報道了在EGF刺激早期，PPM1A可以通過直接去磷酸化ERK的pT202位點(diǎn)負(fù)調(diào)控ERK的活力，PPM1A可以和ERK形成復(fù)合物。酶動力學(xué)研究表明存在關(guān)鍵的殘基參與PPM1A識別phospho-ERK。與已知的一些PPM1A其他蛋白底物衍生出的磷酸短肽相比，我們發(fā)現(xiàn)PPM1A對phospho-ERK短肽序列有相對更好的催化活性。PPM1A活性中心的堿性氨基酸和ERK的pT-E-pY基序相互作用。PPM1A的Lys165和Ar

4、g33是催化效率和磷酸底物結(jié)合必須的位點(diǎn)，同時Gln185和Arg186決定PPM1A識別底物的特異性。PPM1A的Arg186和phospho-ERK的pY204殘基的相互作用認(rèn)為是PPM1A/phospho-ERK相互作用的一個熱點(diǎn)。綜上所述，我們的研究證明了PPM1A在EGF引起的信號轉(zhuǎn)導(dǎo)過程中通過去磷酸化ERK的Thr202和Tyr204兩個位點(diǎn)負(fù)調(diào)控ERK活力，生化實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)了PPM1A底物特異性和識別ERK蛋白底物的決定性位點(diǎn)