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タンパク質フォールディングはキナーゼに認識される構造に基づく非連続コンセンサスリン酸化モチーフを作り出す

Protein folding creates structure-based, noncontiguous consensus phosphorylation motifs recognized by kinases

Research Article

Sci. Signal., 4 November 2014
Vol. 7, Issue 350, p. ra105
DOI: 10.1126/scisignal.2005412

Mariana Lemos Duarte1,*, Darlene Aparecida Pena1,*, Felipe Augusto Nunes Ferraz2,*, Denise Aparecida Berti1, Tiago José Paschoal Sobreira2, Helio Miranda Costa-Junior1, Munira Muhammad Abdel Baqui3, Marie-Hélène Disatnik4, José Xavier-Neto2, Paulo Sérgio Lopes de Oliveira2, and Deborah Schechtman1, 

1 Departamento de Bioquímica, Instituto de Química, Universidade de São Paulo, São Paulo 05508000, Brazil.
2 Laboratório Nacional de Biociências, Centro Nacional de Pesquisa em Energia e Materiais, Campinas 13083-970, Brazil.
3 Departamento de Biologia Celular e Molecular, Faculdade de Medicina de Ribeirão Preto, Universidade de São Paulo, Ribeirão Preto, São Paulo 14049-900, Brazil.
4 Department of Chemical and Systems Biology, Stanford University School of Medicine, Stanford, CA 94305, USA.

† Corresponding author. E-mail: deborah@iq.usp.br

* These authors contributed equally to this work.

要約 直鎖状コンセンサスモチーフは、タンパク質間相互作用や触媒修飾のための認識モジュールをなしうるタンパク質内の残基の短い連続配列である。プロテインキナーゼの特異性およびキナーゼの基質へのマッチングは、主に直鎖状コンセンサスモチーフに存在するリン酸化部位によって定義されてきた。しかしながら、リン酸化は、キナーゼに認識される既知の直鎖状コンセンサスモチーフとは一致しない配列内や可変ループ内でも起こる。われわれは、プロテインキナーゼC βI(PKCβI)にリン酸化される部位としてα-チューブリンのThr253を同定したことを報告する。Thr253は、PKCの直鎖状コンセンサスモチーフの一部ではない。そのかわり、Thr253は、折りたたまれたタンパク質で結集してPKCβIの認識モチーフを形成するタンパク質の異なる部分にある塩基性残基からなるPKCリン酸化部位コンセンサスモチーフと似たα-チューブリンの表面上の領域内に存在する。これらの塩基性残基の変異は基質のリン酸化を減少させ、この「構造的に形成された」コンセンサスモチーフの存在、および、そのプロテインキナーゼ−基質間相互作用に対する重要性を確証した。これまでに報告されたプロテインキナーゼA(PKA)およびPKCの基質の解析により、これら2つのキナーゼファミリーの基質の多くで構造的に形成されたコンセンサスモチーフ内の部位が同定された。このように、コンセンサスリン酸化部位モチーフの概念を、これらの構造的に形成されたコンセンサスモチーフ内の部位を含めるよう拡張する必要がある。

M. L. Duarte, D. A. Pena, F. A. Nunes Ferraz, D. A. Berti, T. J. Paschoal Sobreira, H. M. Costa-Junior, M. M. Abdel Baqui, M.-H. Disatnik, J. Xavier-Neto, P. S. Lopes de Oliveira, and D. Schechtman, Protein folding creates structure-based, noncontiguous consensus phosphorylation motifs recognized by kinases. Sci. Signal. 7, ra105 (2014).

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