ホスファターゼMKP5のMAPK結合ドメインと会合しているp38αキナーゼの結晶構造が明らかにした特徴的な相互作用様式

Sci. Signal., 20 December 2011
Vol. 4, Issue 204, p. ra88
[DOI: 10.1126/scisignal.2002241]

Yuan-Yuan Zhang¹, Jia-Wei Wu¹, and Zhi-Xin Wang^1,2*

¹ Ministry of Education Key Laboratory for Protein Science, School of Life Sciences, Tsinghua University, Beijing 100084, P. R. China.
² Institute of Biophysics, Academia Sinica, Beijing 100101, P. R. China.

* To whom correspondence should be addressed. E-mail: zhixinwang@mail.tsinghua.edu.cn

要約：マイトジェン活性化プロテインキナーゼ（MAPK）カスケードは、無数の細胞機能において重要な役割を果たしている。MAPKシグナル伝達の特異性および効率は、MAPKとその同族タンパク質とのドッキング相互作用によって制御されている。MAPKと相互作用する多くのパートナー（基質、MAPKキナーゼ、ホスファターゼおよび足場タンパク質など）が、MAPK上の共通のドッキング部位との相互作用を媒介する直鎖状配列モチーフを有する。本稿では、MAPKホスファターゼ5（MKP5）のMAPK結合ドメイン（KBD）と複合体を形成しているp38αの解像度2.7Åの結晶構造について報告する。よく知られているドッキング様式とは異なり、KBDはp38αと2つに分かれた領域で結合し、KBDの2つの異なるヘリックス領域がp38α活性部位の背面に位置するp38αドッキング部位を占めている。またわれわれは、MKP7のKBDの結晶構造も決定した。この構造はMKP5 KBDと極めて類似していることから、MKP5のKBDによる分子認識の機構は、細胞質のp38とc-Jun N末端キナーゼに特異的なMKPサブグループにおいて保存されていると考えられる。この新たに発見された結合様式は、MAPKが機能的特異性を発揮するために結合パートナーとどのように相互作用するかに関して新たな洞察を与えるものである。

Y.-Y. Zhang, J.-W. Wu, Z.-X. Wang, A Distinct Interaction Mode Revealed by the Crystal Structure of the Kinase p38α with the MAPK Binding Domain of the Phosphatase MKP5. Sci. Signal. 4, ra88 (2011).