Nội dung được dịch bởi AI, chỉ mang tính chất tham khảo
Đặc trưng phân tử của tương tác giữa protein kinase C delta (PKCδ) và Smac
Tóm tắt
Protein kinase C δ (PKCδ) được biết đến là một yếu tố điều chỉnh quan trọng của apoptosis, có tác dụng chủ yếu là kích thích nhưng cũng có tác dụng ức chế apoptosis tùy theo bối cảnh. Trong một nghiên cứu trước đây, chúng tôi đã phát hiện rằng PKCδ tương tác với protein kích thích apoptosis Smac. Smac thúc đẩy quá trình apoptosis bằng cách ức chế các protein ức chế apoptosis (IAPs). Chúng tôi đã thiết lập rằng phức hợp PKCδ-Smac tách rời trong quá trình kích thích apoptosis, cho thấy tầm quan trọng chức năng của nó. Vì kiến thức về các yếu tố phân tử của sự tương tác này còn hạn chế, chúng tôi đã hướng tới việc xác định đặc điểm của các tương tác giữa PKCδ và Smac. Chúng tôi phát hiện rằng PKCδ liên kết trực tiếp với Smac thông qua miền điều chỉnh của nó. Tương tác này được tăng cường bởi hoạt chất kích hoạt PKC TPA và dường như không phụ thuộc vào hoạt tính xúc tác của PKCδ vì chất ức chế kinase PKC GF109203X không ức chế được sự tương tác. Ngoài ra, chúng tôi đã tìm thấy rằng các miền C1 và C2 từ nhiều isoform PKC có khả năng gắn với Smac. Dữ liệu của chúng tôi cho thấy rằng sự tương tác giữa Smac và PKCδ là trực tiếp và được thúc đẩy bởi dạng mở của PKCδ. Việc gắn kết được trung gian qua miền điều chỉnh của PKCδ và cả hai miền C1 và C2 đều có khả năng gắn với Smac. Với nghiên cứu này, chúng tôi cung cấp thông tin phân tử về một tương tác giữa hai protein điều chỉnh quá trình apoptosis.
Từ khóa
#protein kinase C #PKCδ #Smac #apoptosis #protein ức chế apoptosis (IAPs) #tương tác phân tử #miền điều chỉnh PKCδTài liệu tham khảo
Kerr JF, Wyllie AH, Currie AR. Apoptosis: a basic biological phenomenon with wide-ranging implications in tissue kinetics. Br J Cancer. 1972;26(4):239–57.
Hanahan D, Weinberg RA. The hallmarks of cancer. Cell. 2000;100(1):57–70.
Galluzzi L, Vitale I, Abrams JM, Alnemri ES, Baehrecke EH, Blagosklonny MV, Dawson TM, Dawson VL, El-Deiry WS, Fulda S, et al. Molecular definitions of cell death subroutines: recommendations of the Nomenclature Committee on Cell Death 2012. Cell Death Differ. 2012;19(1):107–20.
Du C, Fang M, Li Y, Li L, Wang X. Smac, a mitochondrial protein that promotes cytochrome c-dependent caspase activation by eliminating IAP inhibition. Cell. 2000;102(1):33–42.
Verhagen AM, Ekert PG, Pakusch M, Silke J, Connolly LM, Reid GE, Moritz RL, Simpson RJ, Vaux DL. Identification of DIABLO, a mammalian protein that promotes apoptosis by binding to and antagonizing IAP proteins. Cell. 2000;102(1):43–53.
Yang QH, Du C. Smac/DIABLO selectively reduces the levels of c-IAP1 and c-IAP2 but not that of XIAP and livin in HeLa cells. J Biol Chem. 2004;279(17):16963–70.
Vince JE, Wong WW, Khan N, Feltham R, Chau D, Ahmed AU, Benetatos CA, Chunduru SK, Condon SM, McKinlay M, et al. IAP antagonists target cIAP1 to induce TNFalpha-dependent apoptosis. Cell. 2007;131(4):682–93.
Wu H, Tschopp J, Lin SC. Smac mimetics and TNFalpha: a dangerous liaison? Cell. 2007;131(4):655–8.
Park BD, Ham YM, Jeong HJ, Cho SJ, Je YT, Yoo KD, Lee SK. Phosphorylation of Smac by JNK3 attenuates its interaction with XIAP. Biochem Biophys Res Commun. 2007;361(4):994–9.
Park B. JNK1mediated phosphorylation of Smac/DIABLO at the serine 6 residue is functionally linked to its mitochondrial release during TNFalpha-induced apoptosis of HeLa cells. Mol Med Rep. 2014;10(6):3205–10.
Jeong CH, Chun KS, Kundu J, Park B. Phosphorylation of Smac by Akt promotes the caspase-3 activation during etoposide-induced apoptosis in HeLa cells. Mol Carcinog. 2015;54(2):83–92.
Roberts DL, Merrison W, MacFarlane M, Cohen GM. The inhibitor of apoptosis protein-binding domain of Smac is not essential for its proapoptotic activity. J Cell Biol. 2001;153(1):221–8.
Griner EM, Kazanietz MG. Protein kinase C and other diacylglycerol effectors in cancer. Nat Rev Cancer. 2007;7(4):281–94.
Dempsey EC, Newton AC, Mochly-Rosen D, Fields AP, Reyland ME, Insel PA, Messing RO. Protein kinase C isozymes and the regulation of diverse cell responses. Am J Physiol Lung Cell Mol Physiol. 2000;279(3):L429–38.
Brodie C, Blumberg PM. Regulation of cell apoptosis by protein kinase c delta. Apoptosis. 2003;8(1):19–27.
Basu A, Pal D. Two faces of protein kinase Cdelta: the contrasting roles of PKCdelta in cell survival and cell death. ScientificWorldJournal. 2010;10:2272–84.
Lonne GK, Masoumi KC, Lennartsson J, Larsson C. Protein kinase Cdelta supports survival of MDA-MB-231 breast cancer cells by suppressing the ERK1/2 pathway. J Biol Chem. 2009;284(48):33456–65.
Ali AS, Ali S, El-Rayes BF, Philip PA, Sarkar FH. Exploitation of protein kinase C: a useful target for cancer therapy. Cancer Treat Rev. 2009;35(1):1–8.
Masoumi KC, Cornmark L, Lonne GK, Hellman U, Larsson C. Identification of a novel protein kinase Cdelta-Smac complex that dissociates during paclitaxel-induced cell death. FEBS Lett. 2012;586(8):1166–72.
Smith IM, Hoshi N. ATP competitive protein kinase C inhibitors demonstrate distinct state-dependent inhibition. PLoS One. 2011;6(10):e26338.
Mochly-Rosen D, Das K, Grimes KV. Protein kinase C, an elusive therapeutic target? Nat Rev Drug Discov. 2012;11(12):937–57.
Kikkawa U, Matsuzaki H, Yamamoto T. Protein kinase C delta (PKC delta): activation mechanisms and functions. J Biochem. 2002;132(6):831–9.
Steinberg SF. Distinctive activation mechanisms and functions for protein kinase Cdelta. Biochem J. 2004;384(Pt 3):449–59.
Adwan TS, Ohm AM, Jones DN, Humphries MJ, Reyland ME. Regulated binding of importin-alpha to protein kinase Cdelta in response to apoptotic signals facilitates nuclear import. J Biol Chem. 2011;286(41):35716–24.
Rybin VO, Guo J, Sabri A, Elouardighi H, Schaefer E, Steinberg SF. Stimulus-specific differences in protein kinase C delta localization and activation mechanisms in cardiomyocytes. J Biol Chem. 2004;279(18):19350–61.
Zhang G, Kazanietz MG, Blumberg PM, Hurley JH. Crystal structure of the cys2 activator-binding domain of protein kinase C delta in complex with phorbol ester. Cell. 1995;81(6):917–24.
Wang Y, Hirai K, Ashraf M. Activation of mitochondrial ATP-sensitive K(+) channel for cardiac protection against ischemic injury is dependent on protein kinase C activity. Circ Res. 1999;85(8):731–41.
Nguyen T, Ogbi M, Johnson JA. Delta protein kinase C interacts with the d subunit of the F1F0 ATPase in neonatal cardiac myocytes exposed to hypoxia or phorbol ester. Implications for F1F0 ATPase regulation. J Biol Chem. 2008;283(44):29831–40.
Hao Y, Sekine K, Kawabata A, Nakamura H, Ishioka T, Ohata H, Katayama R, Hashimoto C, Zhang X, Noda T, et al. Apollon ubiquitinates SMAC and caspase-9, and has an essential cytoprotection function. Nat Cell Biol. 2004;6(9):849–60.
Zeidman R, Lofgren B, Pahlman S, Larsson C. PKCepsilon, via its regulatory domain and independently of its catalytic domain, induces neurite-like processes in neuroblastoma cells. J Cell Biol. 1999;145(4):713–26.
Zeidman R, Troller U, Raghunath A, Pahlman S, Larsson C. Protein kinase Cepsilon actin-binding site is important for neurite outgrowth during neuronal differentiation. Mol Biol Cell. 2002;13(1):12–24.
Svensson K, Zeidman R, Troller U, Schultz A, Larsson C. Protein kinase C beta1 is implicated in the regulation of neuroblastoma cell growth and proliferation. Cell Growth Differ. 2000;11(12):641–8.
Schultz A, Jonsson JI, Larsson C. The regulatory domain of protein kinase Ctheta localises to the Golgi complex and induces apoptosis in neuroblastoma and Jurkat cells. Cell Death Differ. 2003;10(6):662–75.
Kimple ME, Brill AL, Pasker RL. Overview of affinity tags for protein purification. Curr Protoc Protein Sci. 2013;73:Unit 9.9.
Ludin B, Doll T, Meili R, Kaech S, Matus A. Application of novel vectors for GFP-tagging of proteins to study microtubule-associated proteins. Gene. 1996;173(1 Spec No):107–11.
Lonne GK, Cornmark L, Zahirovic IO, Landberg G, Jirstrom K, Larsson C. PKCalpha expression is a marker for breast cancer aggressiveness. Mol Cancer. 2010;9:76.
Cornmark L, Lonne GK, Jogi A, Larsson C. Protein kinase Calpha suppresses the expression of STC1 in MDA-MB-231 breast cancer cells. Tumour Biol. 2011;32(5):1023–30.