PHLPP - PHLPP
| PH doména a na leucin bohaté repetiční proteinové fosfatázy | |||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Identifikátory | |||||||
| Symbol | PHLPP | ||||||
| Alt. symboly | PHLPP1, PLEKHE1 | ||||||
| Gen NCBI | 23239 | ||||||
| HGNC | 20610 | ||||||
| OMIM | 609396 | ||||||
| RefSeq | XM_166290 | ||||||
| UniProt | O60346 | ||||||
| Další údaje | |||||||
| EC číslo | 3.1.3.16 | ||||||
| Místo | Chr. 18 q21.32 | ||||||
| |||||||
| PH doména a na leucin bohaté opakované proteiny podobné fosfatáze | |||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Identifikátory | |||||||
| Symbol | PHLPPL | ||||||
| Alt. symboly | PHLPP2 | ||||||
| Gen NCBI | 23035 | ||||||
| HGNC | 29149 | ||||||
| OMIM | 611066 | ||||||
| RefSeq | NM_015020 | ||||||
| UniProt | Q6ZVD8 | ||||||
| Další údaje | |||||||
| EC číslo | 3.1.3.16 | ||||||
| Místo | Chr. 16 q22.2 | ||||||
| |||||||
The PHLPP izoformy (PH doména a na leucin bohaté opakující se proteinové fosfatázy) jsou dvojice bílkovin fosfatázy, PHLPP1 a PHLPP2, což jsou důležité regulační orgány Akt serin-threoninkinázy (Akt1, Akt2, Akt3 ) a konvenční / nové protein kináza C. (PKC) izoformy. PHLPP může působit jako tumor supresor u několika typů rakoviny díky své schopnosti blokovat signalizaci indukovanou růstovým faktorem v rakovinných buňkách.[1]
PHLPP defosforyláty Ser -473 (hydrofobní motiv) v Akt, čímž částečně inaktivuje kinázu.[2]
Kromě toho PHLPP defosforyluje konvenční a nové členy rodiny proteinových kináz C na jejich hydrofobních motivech, což odpovídá Ser-660 v PKCpII.[3]
Struktura domény
PHLPP je členem rodiny PPM fosfatáz, což vyžaduje hořčík nebo mangan pro svou aktivitu a jsou necitliví na většinu běžných inhibitorů fosfatázy, včetně [kyseliny okadaic]. PHLPP1 a PHLPP2 mají podobnou strukturu domény, která zahrnuje domnělý Ras asociační doména, a pleckstrinová homologická doména, série opakování bohaté na leucin, PP2C fosfatázová doména a C-terminál PDZ ligand. PHLPP1 má dvě varianty sestřihu, PHLPP1α a PHLPP1β, přičemž PHLPP1β je větší přibližně o 1,5 kilobázových párů. PHLPP1α, která byla první izoformou PHLPP, která byla charakterizována, postrádá N-terminál část proteinu, včetně asociační domény Ras.[1] Struktura domény PHLPP ovlivňuje jeho schopnost defosforylovat své substráty. Konstrukt PHLPP postrádající doménu PH není schopen snížit PKC fosforylaci, zatímco PHLPP postrádající ligand PDZ není schopen snížit Akt fosforylaci.[2]
Defosforylace Akt
Ukázalo se, že fosfatázy v rodině PHLPP, PHLPP1 a PHLPP2, přímo defosforylují, a proto inaktivují, odlišné izoformy Akt, na jednom ze dvou kritických míst fosforylace vyžadovaných pro aktivaci: Serine473. PHLPP2 defosforyláty AKT1 a AKT3, zatímco PHLPP1 je specifický pro AKT2 a AKT3. Zdá se, že nedostatek PHLPP má vliv na fosforylaci Akt indukovanou růstovým faktorem. Když jsou jak PHLPP1, tak PHLPP2 sraženy pomocí siRNA a buňky jsou stimulovány pomocí epidermálního růstového faktoru, vrcholová fosforylace Akt jak u Serinu473, tak u treoninu 308 (další místo vyžadované pro plnou aktivaci Akt) se dramaticky zvýší.[4]
Rodina kináz Akt
U lidí existují v rodině Akt tři geny: AKT1, AKT2, a AKT3. Tyto enzymy jsou členy serin / threonin-specifická protein kináza rodina (ES 2.7.11.1 ).
Akt1 je zapojen do buněčných cest přežití a inhibice apoptotický procesy. Akt1 je také schopen vyvolat proteosyntéza Dráhy, a proto je klíčovým signálním proteinem v buněčných drahách, které vedou k hypertrofii kosterního svalstva a obecnému růstu tkáně. Protože může Akt1 blokovat apoptózu a tím podporovat přežití buněk, je implikován jako hlavní faktor u mnoha typů rakoviny. Akt (nyní také nazývaný Akt1) byl původně identifikován jako onkogen v transformaci retrovirus, AKT8.
Akt2 je důležitý v inzulínové signální cestě. Je nutné vyvolat transport glukózy.[Citace je zapotřebí ]
Tyto oddělené role pro Akt1 a Akt2 byly demonstrovány studiem myší, u kterých byl odstraněn nebo aktivován gen Akt1 nebo Akt2. U myši, která je nulová pro Akt1, ale normální pro Akt2, není homeostáza glukózy nijak narušena, ale zvířata jsou menší, což odpovídá úloze Akt1 v růstu. Naproti tomu myši, které nemají Akt2, ale mají normální Akt1, mají mírný růstový nedostatek a vykazují a diabetik fenotyp (rezistence na inzulín ), opět v souladu s myšlenkou, že Akt2 je konkrétnější pro inzulinový receptor signální dráha.[5]
Úloha Akt3 je méně jasná, i když se zdá, že je exprimována převážně v mozku. Bylo hlášeno, že myši bez Akt3 mají malý mozek.[6]
Fosforylace Akt pomocí PDK1 a PDK2
Po správném umístění v membráně prostřednictvím navázání PIP3, Akt lze poté fosforylovat jeho aktivujícími kinázami, kinázou 1 závislou na fosfoinositidu (PDK1 ) a PDK2. Serin473, hydrofobní motiv, je fosforylován způsobem závislým na mTORC2, což vede některé výzkumníky k hypotéze, že mTORC2 je dlouho hledaná molekula PDK2. Threonin308, aktivační smyčka, je fosforylován PDK1, což umožňuje úplnou aktivaci Akt. Activated Akt pak může pokračovat v aktivaci nebo deaktivaci svých nesčetných substrátů prostřednictvím své kinázové aktivity. PHLPP proto antagonizují PDK1 a PDK2, protože defosforylují místo, které PDK2 fosforyluje.[1]
Defosforylace proteinkinázy C.
PHLPP1 a 2 také defosforylují hydrofobní motivy dvou tříd protein kináza C. Rodina (PKC): konvenční PKC a nové PKC. (Třetí třída PKC, známá jako atypika, má a fosfo-mimetikum na hydrofobním motivu, což je činí necitlivými na PHLPP.)
Rodina kináz PKC se skládá z 10 izoforem, jejichž citlivost na různé druhé posly je dána jejich doménovou strukturou. Konvenční PKC mohou být aktivovány vápníkem a diacylglycerol, dva důležití mediátoři Receptor spojený s G proteinem signalizace. Nové PKC jsou aktivovány diacylglycerolem, ale nikoli vápníkem, zatímco atypické PKC nejsou aktivovány ani jedním.
Rodina PKC, stejně jako Akt, hraje roli v přežití a motilitě buněk. Většina izoforem PKC je antiapoptotická, ačkoli PKCδ (nová izoforma PKC) je v některých systémech proapoptická.
Ačkoli má PKC stejná fosforylační místa jako Akt, jeho regulace je zcela odlišná. PKC je konstitutivně fosforylován a jeho akutní aktivita je regulována vazbou enzymu na membrány. Defosforylace PKC na hydrofobním motivu pomocí PHLPP umožňuje, aby byla PKC defosforylována na dvou dalších místech (aktivační smyčka a obratový motiv). To zase činí PKC citlivou na degradaci. Tudíž prodloužené zvýšení exprese nebo aktivity PHLPP inhibuje fosforylaci a stabilitu PKC, což snižuje celkové hladiny PKC v průběhu času.[1]
Role v rakovině
Vyšetřovatelé předpokládali, že izoformy PHLPP mohou hrát roli v rakovině, a to z několika důvodů. Za prvé, genetické lokusy kódující PHLPP1 a 2 se při rakovině běžně ztrácejí. Oblast zahrnující PHLPP1, 18q21.33, běžně prochází ztrátou heterozygotnosti (LOH ) u rakoviny tlustého střeva, zatímco 16q22.3, který zahrnuje gen PHLPP2, podléhá LOH u rakoviny prsu a vaječníků, Wilmsových nádorů, rakoviny prostaty a hepatocelulárního karcinomu.[1] Za druhé, experimentální nadměrná exprese PHLPP v rakovinných buněčných liniích má tendenci snižovat apoptózu a zvyšovat proliferaci a stabilní buněčné linie tlustého střeva a glioblastomu nadměrně exprimující PHLPP1 vykazují sníženou tvorbu nádoru v xenograftových modelech.[2][7] Nedávné studie to také ukázaly Bcr-Abl, fúzní protein odpovědný za chronickou myeloidní leukémii (CML ), downregulates PHLPP1 and PHLPP2 levels, and that klesající hladiny PHLPP interferují s účinností inhibitorů Bcr-Abl, včetně Gleevec v buněčných liniích CML.[8]
Nakonec je známo, že Akt i PKC jsou promotory nádoru, což naznačuje, že jejich negativní regulátor PHLPP může působit jako tumor supresor.
Reference
- ^ A b C d E Brognard J, Newton AC (srpen 2008). „PHLiPPing zapnutí aktivace a signalizace proteinkinázy C“. Trendy endokrinol. Metab. 19 (6): 223–30. doi:10.1016 / j.tem.2008.04.001. PMC 2963565. PMID 18511290.
- ^ A b C Gao T, Furnari F, Newton AC (duben 2005). „PHLPP: fosfatáza, která přímo defosforyluje Akt, podporuje apoptózu a potlačuje růst nádoru“. Mol. Buňka. 18 (1): 13–24. doi:10.1016 / j.molcel.2005.03.008. PMID 15808505.
- ^ Gao T, Brognard J, Newton AC (březen 2008). „Fosfatáza PHLPP řídí buněčné hladiny proteinkinázy C“. J. Biol. Chem. 283 (10): 6300–11. doi:10,1074 / jbc.M707319200. PMID 18162466.
- ^ Brognard J, Sierecki E, Gao T, Newton AC (březen 2007). „PHLPP a druhá izoforma, PHLPP2, odlišně zeslabují amplitudu signalizace Akt regulací odlišných izoforem Akt“. Mol. Buňka. 25 (6): 917–31. doi:10.1016 / j.molcel.2007.02.017. PMID 17386267.
- ^ Garofalo RS, Orena SJ, Rafidi K, Torchia AJ, Stock JL, Hildebrandt AL, Coskran T, Black SC, Brees DJ, Wicks JR, McNeish JD, Coleman KG (červenec 2003). „Těžký diabetes, úbytek tukové tkáně závislý na věku a mírný růstový nedostatek u myší bez Akt2 / PKBβ“. J. Clin. Investovat. 112 (2): 197–208. doi:10,1172 / JCI16885. PMC 164287. PMID 12843127.
- ^ Dummler B, Tschopp O, Hynx D, Yang ZZ, Dirnhofer S, Hemmings BA (listopad 2006). „Život s jedinou izoformou Akt: Myši s nedostatkem Akt2 a Akt3 jsou životaschopné, ale vykazují poruchu homeostázy glukózy a růstové nedostatky“. Mol. Buňka. Biol. 26 (21): 8042–51. doi:10.1128 / MCB.00722-06. PMC 1636753. PMID 16923958.
- ^ Liu J, Weiss HL, Rychahou P, Jackson LN, Evers BM, Gao T (únor 2009). „Ztráta exprese PHLPP u rakoviny tlustého střeva: role v proliferaci a tumorigenezi“. Onkogen. 28 (7): 994–1004. doi:10.1038 / dne 2008.450. PMC 2921630. PMID 19079341.
- ^ Hirano I, Nakamura S, Yokota D, Ono T, Shigeno K, Fujisawa S, Shinjo K, Ohnishi K (březen 2009). „Vyčerpání domény homologie Pleckstrin Opakující se proteinové fosfatázy 1 a 2 bohaté na leucin Bcr-Abl podporuje proliferaci buněk chronické myelogenní leukemie prostřednictvím kontinuální fosforylace aktivních izoforem“. J. Biol. Chem. 284 (33): 22155–65. doi:10,1074 / jbc.M808182200. PMC 2755940. PMID 19261608.
