KCTD20, một họ hàng của BTBD10, là một bộ điều chỉnh tích cực của Akt

BMC Biochemistry - Tập 14 - Trang 1-7 - 2013
Mikiro Nawa1, Masaaki Matsuoka1
1Department of Pharmacology, Tokyo Medical University, Shinjuku-ku, Tokyo, Japan

Tóm tắt

BTBD10 gắn kết với Akt và protein phosphatase 2A (PP2A), đồng thời ức chế quá trình khử phosphoryl hóa Akt do PP2A thực hiện, từ đó giữ cho Akt được kích hoạt. Các nghiên cứu trước đây đã chỉ ra rằng BTBD10 đóng vai trò quan trọng trong việc ngăn ngừa cái chết của tế bào thần kinh vận động và tăng cường sự phát triển của các tế bào beta tủy tụy. Do mức độ biểu hiện của BTBD10 thấp hơn nhiều trong nhiều mô không thần kinh so với mô thần kinh, có thể tồn tại một họ BTBD10 có chức năng tương tự như BTBD10 ở các tế bào không thần kinh. Một protein giống BTBD10 dài 419 axit amin, được gọi là KCTD20 (protein chứa miền tứ phân kênh kali 20), đã được phát hiện có khả năng gắn kết với tất cả các isoform của Akt và PP2A. Sự biểu hiện quá mức của KCTD20 đã tăng cường quá trình phosphoryl hóa Akt tại Thr308, như BTBD10 đã thực hiện, điều này gợi ý rằng KCTD20 cũng như BTBD10 đều điều chỉnh tích cực chức năng của Akt. KCTD20 được biểu hiện rộng rãi trong cả mô không thần kinh cũng như mô thần kinh. KCTD20 là một bộ điều chỉnh dương tính của Akt và có thể đóng vai trò quan trọng trong việc điều chỉnh cái chết và sự phát triển của một số tế bào không thần kinh và thần kinh.

Từ khóa

#KCTD20 #BTBD10 #Akt #protein phosphatase 2A #tế bào beta tủy tụy #tế bào thần kinh vận động

Tài liệu tham khảo

Scheid MP, Woodgett JR: Unravelling the activation mechanisms of protein kinase B/Akt. FEBS Lett. 2003, 546: 108-112. 10.1016/S0014-5793(03)00562-3. Franke TF: PI3K/Akt: getting it right matters. Oncogene. 2008, 27: 6473-6488. 10.1038/onc.2008.313. Yuan J, Yankner BA: Apoptosis in the nervous system. Nature. 2000, 407: 802-809. 10.1038/35037739. Brunet A, Datta SR, Greenberg ME: Transcription-dependent and -independent control of neuronal survival by the PI3K-Akt signaling pathway. Curr Opin Neurobiol. 2001, 11: 297-305. 10.1016/S0959-4388(00)00211-7. Schultze SM, Hemmings BA, Niessen M, Tschopp O: PI3K/AKT, MAPK and AMPK signalling: protein kinases in glucose homeostasis. Expert Rev Mol Med. 2012, 11: 14:e1- Cheung M, Testa JR: Diverse mechanisms of AKT pathway activation in human malignancy. Curr Cancer Drug Targets. 2013, 13: 234-244. 10.2174/1568009611313030002. Peviani M, Cheroni C, Troglio F, Quarto M, Pelicci G, Bendotti C: Lack of changes in the PI3K/AKT survival pathway in the spinal cord motor neurons of a mouse model of familial amyotrophic lateral sclerosis. Mol Cell Neurosci. 2007, 34: 592-602. 10.1016/j.mcn.2007.01.003. Dewil M, Lambrechts D, Sciot R, Shaw PJ, Ince PG, Robberecht W, Van Den Bosch L: Vascular endothelial growth factor counteracts the loss of phospho-Akt preceding motor neurone degeneration in amyotrophic lateral sclerosis. Neuropathol Appl Neurobiol. 2007, 33: 499-509. 10.1111/j.1365-2990.2007.00850.x. Nawa M, Kanekura K, Hashimoto Y, Aiso S, Matsuoka M: A novel Akt/PKB-interacting protein promotes cell adhesion and inhibits familial amyotrophic lateral sclerosis-linked mutant SOD1-induced neuronal death via inhibition of PP2A-mediated dephosphorylation of Akt/PKB. Cell Signal. 2008, 20: 493-505. 10.1016/j.cellsig.2007.11.004. Wang X, Liu Y, Yang Z, Zhang Z, Zhou W, Ye Z, Zhang W, Zhang S, Yang Z, Feng X, Chen F, Hu R: Glucose metabolism-related protein 1 (GMRP1) regulates pancreatic beta cell proliferation and apoptosis via activation of Akt signalling pathway in rats and mice. Diabetologia. 2011, 54: 852-863. 10.1007/s00125-011-2048-1. Nawa M, Kage-Nakadai E, Aiso S, Okamoto K, Mitani S, Matsuoka M: Reduced expression of BTBD10, an Akt activator, leads to motor neuron death. Cell Death Differ. 2012, 19: 1398-1407. 10.1038/cdd.2012.19. Furuta N, Makioka K, Fujita Y, Ikeda M, Takatama M, Matsuoka M, Okamoto K: Reduced expression of BTBD10 in anterior horn cells with Golgi fragmentation and pTDP-43-positive inclusions in patients with sporadic amyotrophic lateral sclerosis. Neuropathology. 2013, 33: 397-404. 10.1111/neup.12010. Zheng M, Zhu H, Gong Y, Wang D, Xie Q, Tang H, Yang Z, Lu B, Chen X, Wang X: Involvement of GMRP1, a novel mediator of Akt pathway, in brain damage after intracerebral hemorrhage. Int J Clin Exp Pathol. 2013, 6: 224-229. Skoblov M, Marakhonov A, Marakasova E, Guskova A, Chandhoke V, Birerdinc A, Baranova A: Protein partners of KCTD proteins provide insights about their functional roles in cell differentiation and vertebrate development. Bioessays. 2013, 35: 586-596. 10.1002/bies.201300002. Andjelkovic M, Jakubowicz T, Cron P, Ming XF, Han JW, Hemmings BA: Activation and phosphorylation of a pleckstrin homology domain containing protein kinase (RAC-PK/PKB) promoted by serum and protein phosphatase inhibitors. Proc Natl Acad Sci. 1996, 93: 5699-5704. 10.1073/pnas.93.12.5699. Gao T, Furnari F, Newton AC: PHLPP: a phosphatase that directly dephosphorylates akt, promotes apoptosis. Mol Cell. 2006, 18: 13-24. Brognard J, Sierecki E, Gao T, Newton AC: PHLPP and a second isoform, PHLPP2, differentially attenuate the amplitude of Akt signaling. Mol Cell. 2007, 25: 917-931. 10.1016/j.molcel.2007.02.017. Zhuo DX, Zhang XW, Jin B, Zhang Z, Xie BS, Wu CL, Gong K, Mao ZB: CSTP1, a novel protein phosphatase, blocks cell cycle, promotes cell apoptosis, and suppresses tumor growth of bladder cancer by directly dephosphorylating Akt at Ser473 site. PLoS One. 2013, 8: e65679-10.1371/journal.pone.0065679. Jacinto E, Facchinetti V, Liu D, Soto N, Wei S, Jung SY, Huang Q, Qin J, Su B: SIN1/MIP1 maintains rictor-mTOR complex integrity and regulates Akt phosphorylation and substrate specificity. Cell. 2006, 127: 125-137. 10.1016/j.cell.2006.08.033. Vincent EE, Elder DJ, Thomas EC, Phillips L, Morgan C, Pawade J, Sohail M, May MT, Hetzel MR, Tavaré JM: Akt phosphorylation on Thr308 but not on Ser473 correlates with Akt protein kinase activity in human non-small cell lung cancer. Br J Cancer. 2011, 104: 1755-1761. 10.1038/bjc.2011.132. Azzouz YM, Ralph GS, Storkebaum E, Walmsley LE, Mitrophanous KA, Kingsman SM, Carmeliet P, Mazarakis ND: VEGF delivery with retrogradely transported lentivector prolongs survival in a mouse ALS model. Nature. 2004, 429: 413-417. 10.1038/nature02544. Brockington A, Heath PR, Holden H, Kasher P, Bender FL, Claes F, Lambrechts D, Sendtner M, Carmeliet P, Shaw PJ: Downregulation of genes with a function in axon outgrowth and synapse formation in motor neurones of the VEGFd/d mouse model of amyotrophic lateral sclerosis. BMC Genomics. 2010, 11: 203-10.1186/1471-2164-11-203.