チロシンキナーゼLckのde novoリン酸化とオープンコンフォメーション化は協調して働きT細胞受容体シグナル伝達を開始する

Sci. Signal. 17 Jan 2017:
Vol. 10, Issue 462,
DOI: 10.1126/scisignal.aaf4736

Lars Philipsen^1,*, Amarendra V. Reddycherla^1,*, Roland Hartig¹, Janine Gumz¹, Matthias Kästle¹, Andreas Kritikos¹, Mateusz P. Poltorak¹, Yury Prokazov², Evgeny Turbin², André Weber², Werner Zuschratter², Burkhart Schraven^1,3,*,†, Luca Simeoni^1,*,†, and Andreas J. Müller^1,4,*,†

¹ Institute of Molecular and Clinical Immunology, Otto von Guericke University, Leipziger Strasse 44, 39120 Magdeburg, Germany.
² Leibniz Institute for Neurobiology, Brenneckestrasse 6, 39118 Magdeburg, Germany.
³ Department of Immune Control, Helmholtz Centre for Infection Research, 38124 Braunschweig, Germany.
⁴ Intravital Microscopy in Infection and Immunity, Helmholtz Centre for Infection Research, 38124 Braunschweig, Germany.

† Corresponding author. Email: andreas.mueller@med.ovgu.de (A.J.M.); luca.simeoni@med.ovgu.de (L.S.); burkhart.schraven@med.ovgu.de (B.S.)

* These authors contributed equally to this work.

要約

Srcファミリーチロシンキナーゼp56^Lck（Lck）の酵素活性は、2つのチロシン残基、Tyr³⁹⁴およびTyr⁵⁰⁵の差次的リン酸化によって厳密に制御される。Tyr³⁹⁴のリン酸化およびLckのオープンコンフォメーション化はキナーゼを活性化すると考えられているが、Tyr⁵⁰⁵のリン酸化はLckの閉じた不活性なコンフォメーションを生じると考えられている。われわれは、Lckのコンフォメーションとそのリン酸化状態が協調してT細胞受容体（TCR）シグナル伝達の開始を調節するかを調べた。高感度バイオセンサーを用いて、野生型Lck、そのリン酸化欠損突然変異体Y394FおよびY505F、二重突然変異体Y394F/Y505Fの非刺激T細胞およびTCR刺激後のコンフォメーションを調べるために、蛍光寿命イメージング顕微鏡法（FLIM）を使用した。この手法を用いて、Lckのコンフォメーション変化をその調節チロシンのリン酸化状態から切り離した。われわれは、Lckのオープンコンフォメーション化のみでは、T細胞でのシグナル伝達事象開始には不十分であることを示した。むしろ、LckはT細胞活性化の誘導にTyr³⁹⁴のリン酸化をさらに必要とした。FLIM測定結果と一致して、最適化された免疫蛍光顕微鏡法により、LckのTyr³⁹⁴でのTck誘導性リン酸化が、Jurkat細胞および初代ヒトT細胞の細胞膜で優先的に起こることが明らかになった。われわれの研究は、TCR複合体によるT細胞活性化がLckのde novo活性化を伴い、Tyr³⁹⁴のリン酸化がキナーゼのオープンコンフォメーションの誘導を超える役割をLckの機能に果たすという仮説を支持する。

Citation: L. Philipsen, A. V. Reddycherla, R. Hartig, J. Gumz, M. Kästle, A. Kritikos, M. P. Poltorak, Y. Prokazov, E. Turbin, A. Weber, W. Zuschratter, B. Schraven, L. Simeoni, A. J. Müller, De novo phosphorylation and conformational opening of the tyrosine kinase Lck act in concert to initiate T cell receptor signaling. Sci. Signal. 10, eaaf4736 (2017).