有糸分裂細胞におけるオーロラキナーゼとポロ様キナーゼの基質および機能的モジュールの定量的リン酸化プロテオミクスによる同定

Sci. Signal., 28 June 2011
Vol. 4, Issue 179, p. rs5
[DOI: 10.1126/scisignal.2001497]

Arminja N. Kettenbach^1,2, Devin K. Schweppe¹, Brendan K. Faherty¹, Dov Pechenick¹, Alexandre A. Pletnev^2,3, and Scott A. Gerber^1,2*

¹ Department of Genetics, Dartmouth Medical School, Lebanon, NH 03756, USA.
² Norris Cotton Cancer Center, Lebanon, NH 03756, USA.
³ Department of Chemistry, Dartmouth College, Hanover, NH 03755, USA.

* To whom correspondence should be addressed. E-mail: scott.a.gerber@dartmouth.edu

要約：有糸分裂は、慎重な協調を必要とする複雑な一連のイベントが関わる過程である。少数のキナーゼ、特にオーロラA、オーロラB、サイクリン依存性キナーゼ-サイクリン複合体のCdk1/サイクリンB、ポロ様キナーゼ1（Plk1）といったキナーゼによるタンパク質のリン酸化は、有糸分裂の開始から細胞質分裂に至るまでの細胞分裂のほぼあらゆる段階を調整している。オーロラA、オーロラB、およびPlkファミリーのキナーゼの機能についてさらに多くのことを知るために、低分子阻害剤によるキナーゼ活性の選択的標的化と定量的リン酸化プロテオミクスを併用することによって、われわれはこれらのキナーゼに対する有糸分裂時のリン酸化部位をマッピングした。この総合的なアプローチを利用して、有糸分裂期で停止した細胞において、562のタンパク質上の778のリン酸化部位とこれらの酵素を結び付けた。さらに、キナーゼをタンパク質複合体と結び付けることによって、これらのキナーゼと機能的分子とを関連付けた。本研究によって、これまで不明だった機能を予測できるだけでなく、これらのキナーゼの別の基質認識モチーフが確立され、細胞のシグナル伝達やシステム生物学の他の分野においてキナーゼシグナル伝達イベントの分析にさらに利用できる解析テンプレートがもたらされる。

A. N. Kettenbach, D. K. Schweppe, B. K. Faherty, D. Pechenick, A. A. Pletnev, S. A. Gerber, Quantitative Phosphoproteomics Identifies Substrates and Functional Modules of Aurora and Polo-Like Kinase Activities in Mitotic Cells. Sci. Signal. 4, rs5 (2011).