プロテインキナーゼKin1およびKin2によるPal2のリン酸化は酵母の小胞体ストレス応答におけるHAC1 mRNAスプライシングを調節する

Science Signaling 25 May 2021:
Vol. 14, Issue 684, eaaz4401
DOI: 10.1126/scisignal.aaz4401

Chandrima Ghosh^1†, Jagadeesh Kumar Uppala^1†, Leena Sathe¹, Charlotte I. Hammond², Ashish Anshu¹, P. Raj Pokkuluri³, Benjamin E. Turk⁴, Madhusudan Dey^1*

1. ¹ Department of Biological Sciences, University of Wisconsin-Milwaukee, Milwaukee, WI 53211, USA.
2. ² Department of Biological Sciences, Quinnipiac University, Hamden, CT 06518, USA.
3. ³ Bioscience Division, Argonne National Laboratory, Lemont, IL 60439, USA.
4. ⁴ Department of Pharmacology, Yale University School of Medicine, New Haven, CT 06520, USA.

* Corresponding author. Email: deym@uwm.edu

† These authors contributed equally to this work.

要約

出芽酵母（Saccharomyces cerevisiae）の細胞ストレス時に、小胞体（ER）に存在する二元的キナーゼ・RNアーゼ Ire1は、細胞質においてHAC1 mRNAからイントロンをスプライシングし、それによりその翻訳ブロックを解放する。次に、Hac1タンパク質は、小胞体ストレス応答（UPR）と呼ばれる適応的細胞ストレス応答を活性化し、ERホメオスタシスを維持する。極性誘導に関わるプロテインキナーゼKin1およびKin2は、HAC1 mRNAプロセッシングに寄与する。ここでは、エンドサイトーシスタンパク質Pal1とPal2を含むRNA-タンパク質複合体がKin1とKin2の下流でHAC1 mRNAスプライシングを媒介することを示した。Pal1とPal2はHAC1 mRNAの3' 非翻訳領域（3'UTR）に結合し、Pal1とPal2の両方を欠く酵母株がHAC1 mRNAプロセッシングが欠損していた。また、Kin1とKin2はPal2を直接リン酸化し、リン酸化不能なPal2変異体がpal1Δ pal2Δ株のUPR欠損を救済できないことも示した。したがって、われわれの研究は、HAC1 mRNAプロセッシングとERホメオスタシスを調整するKin1/2-Pal2シグナル伝達経路を明らかにしている。

Citation: C. Ghosh, J. K. Uppala, L. Sathe, C. I. Hammond, A. Anshu, P. R. Pokkuluri, B. E. Turk, M. Dey, Phosphorylation of Pal2 by the protein kinases Kin1 and Kin2 modulates HAC1 mRNA splicing in the unfolded protein response in yeast. Sci. Signal. 14, eaaz4401 (2021).