有糸分裂ホスホチロシンネットワーク分析はチロシンリン酸化がPolo様キナーゼ1（PLK1）を調節することを明らかにする

Sci. Signal. 13 Dec 2016:
Vol. 9, Issue 458, pp. rs14
DOI: 10.1126/scisignal.aah3525

Danielle Caron¹, Dominic P. Byrne², Philippe Thebault¹, Denis Soulet³, Christian R. Landry⁴, Patrick A. Eyers², and Sabine Elowe^1,*

¹ Department of Pediatrics, Faculty of Medicine, Université Laval, Centre Hospitalier Universitaire de Québec Research Center, Quebec City, Quebec G1V 4G2, Canada.
² Department of Biochemistry, Institute of Integrative Biology, University of Liverpool, Liverpool L69 7ZB, U.K.
³ Department of Psychiatry et Neurosciences, Faculty of Medicine, Université Laval, Centre Hospitalier Universitaire de Québec Research Center, Quebec City, Quebec G1V 4G2, Canada.
⁴ Institut de Biologie Intégrative et des Systèmes, Department of Biology, PROTEO, Université Laval, Pavillon Charles-Eugène-Marchand, 1030 Avenue de la Médecine, Quebec City, Quebec G1V 0A6, Canada.

* Corresponding author. Email: sabine.elowe@crchudequebec.ulaval.ca

要約

チロシンリン酸化は細胞増殖と密接に関連している。細胞周期では、セリンおよびスレオニンのリン酸化が主要な役割を果たし、そのリン酸化は、細胞周期の有糸分裂段階で最も動的である。しかしながら、有糸分裂ホスホチロシンについてはよく調べられていない。機能的に関連する有糸分裂ホスホチロシン部位が少数明らかにされているが、この修飾がこれまでの評価よりも広く認められる可能性が示唆されている。ここでは、紡錘体結合タンパク質のチロシンリン酸化を含む、有糸分裂ヒト細胞におけるチロシンリン酸化を調べた。データベース採掘により、約2,000個の有糸分裂ホスホチロシン部位が確認され、ネットワーク分析により、キネトコアまたは紡錘体の構成要素およびSRCファミリーキナーゼを含む、チロシンリン酸化タンパク質に富む多数のサブネットワークが明らかになった。われわれは、紡錘体サブネットワークの主要なシグナル伝達中心であるPolo様キナーゼ1（PLK1）が、キナーゼドメインの保存されたTyr217でリン酸化されることを明らかにした。Tyr217のリン酸化模倣残基への置換は、in vitroおよび細胞においてPLK1活性を失わせた。さらなる解析は、Tyr217のリン酸化が、PLK1活性に必要なリン酸化事象である活性化ループのThr210のリン酸化を減少させることを示した。われわれのデータは、有糸分裂チロシンリン酸化が有糸分裂細胞における重要なセリン／トレオニンキナーゼ中心を調節することを示し、チロシンリン酸化事象を空間的に分離することが、細胞周期の特定の構造に結合するこれまでに知られていない調節事象および複合体を明らかにしうることを示唆した。

Citation: D. Caron, D. P. Byrne, P. Thebault, D. Soulet, C. R. Landry, P. A. Eyers, S. Elowe, Mitotic phosphotyrosine network analysis reveals that tyrosine phosphorylation regulates Polo-like kinase 1 (PLK1). Sci. Signal. 9, rs14 (2016).