БИОХИМИЯ, 2018, том 83, вып. 11, с. 1698–1707
УДК 571.27
Фосфатазо-ассоциированный фосфопротеин является субстратом протеинкиназы СК2*
1 ГНЦ «Институт иммунологии» ФМБА России, 115522 Москва, Россия; электронная почта: avfilat@yandex.ru
2 Московский государственный университет им. М.В. Ломоносова, биологический факультет, 119234 Москва, Россия; электронная почта: meshkova.tatiana@yandex.ru
Поступила в редакцию 26.06.2018
После доработки 14.08.2018
DOI: 10.1134/S0320972518110088
КЛЮЧЕВЫЕ СЛОВА: LPAP, фосфорилирование, эктопическая экспрессия, протеинкиназа СК2, лимфоциты человека.
Аннотация
Лимфоцитарный фосфатазо-ассоциированный фосфопротеин (LPAP) кодируется геном PTPRCAP и является молекулярным партнером фосфатазы CD45, которая играет ключевую роль в регуляции антиген-специфической активации лимфоцитов. Функция самого белка LPAP до сих пор неизвестна. Мы предполагаем, что определение путей фосфорилирования LPAP будет способствовать установлению функции этого белка. Для того чтобы выявить влияние отдельных белков-партнеров на фосфорилирование LPAP, было изучено поведение этого белка при эктопической экспрессии в нелимфоидных клетках. В негемопоэтических клетках HEK293 сохранялось фосфорилирование по Ser-153 и Ser-163 и практически отсутствовало фосфорилирование по Ser-99 и Ser-172. В эритроидных клетках K562, а также миелоидных клетках U937, которые экспрессируют эндогенный белок CD45, сохранялся паттерн фосфорилирования LPAP, характерный для Т- и В-лимфоцитов. Впервые было показано, что LPAP является субстратом для протеинкиназы СК2, которая фосфорилирует Ser-153. Предполагается, что фосфорилирование по этому сайту определяет устойчивость LPAP к деградации.
Текст статьи
Сноски
* Первоначально английский вариант рукописи опубликован на сайте «Biochemistry» (Moscow) http://protein.bio.msu.ru/biokhimiya, в рубрике «Papers in Press», BM18-184, 22.10.2018.
** Адресат для корреспонденции.
Финансирование
Работа выполнена при поддержке РФФИ (грант № 17-04-00526 – идентификация протеинкиназы CK2; грант № 18-34-00705 – эксперименты по эктопической экcпрессии LPAP).
Конфликт интересов
Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.
Соблюдение этических норм
Настоящая статья не содержит описания каких-либо исследований с участием людей и животных в качестве объектов.
Список литературы
1. Schraven, B., Schoenhaut, D., Bruyns, E., Koretzky, G., Eckerskorn, C., Wallich, R., Kirchgessner, H., Sakorafas, P., Labkovsky, B., Ratnofsky, S., and Meuer, S. (1994) LPAP, a novel 32-kDa phosphoprotein that interacts with CD45 in human lymphocytes, J. Biol. Chem., 269, 29102–29111.
2. Matsuda, A., Motoya, S., Kimura, S., McInnis, R., Maizel, A.L., and Takeda, A. (1998) Disruption of lymphocyte function and signaling in CD45-associated protein-null mice, J. Exp. Med., 187, 1863–1870.
3. Kung, C., Okumura, M., Seavitt, J.R., Noll, M.E., White, L.S., Pingel, J.T., and Thomas, M.L. (1999) CD45-associated protein is not essential for the regulation of antigen receptor-mediated signal transduction, Eur. J. Immunol., 29, 3951–3955.
4. Ding, I., Bruyns, E., Li, P., Magada, D., Paskind, M., Rodman, L., Seshadri, T., Alexander, D., Giese, T., and Schraven, B. (1999) Biochemical and functional analysis of mice deficient in expression of the CD45-associated phosphoprotein LPAP, Eur. J. Immunol., 29, 3956–3961.
5. Kleiman, E., Salyakina, D., de Heusch, M., Hoek, K.L., Llanes, J.M., Castro, I., Wright, J.A., Clark, E.S., Dykxhoorn, D.M., Capobianco, E., Takeda, A., Renauld, J.-C., and Khan, W.N. (2015) Distinct transcriptomic features are associated with transitional and mature B-cell populations in the mouse spleen, Front. Immunol., 6, 30.
6. Wolf, I., Bouquet, C., and Melchers, F. (2016) cDNA-library testing identifies transforming genes cooperating with c-myc in mouse pre-B cells, Eur. J. Immunol., 46, 2555–2565.
7. Ju, H., Lim, B., Kim, M., Kim, Y.S., Kim, W.H., Ihm, C., Noh, S.-M., Han, D.S., Yu, H.-J., Choi, B.Y., and Kang, C. (2009) A regulatory polymorphism at position-309 in PTPRCAP is associated with susceptibility to diffuse-type gastric cancer and gene expression, Neoplasia, 11, 1340–1347.
8. Krotov, G.I., Krutikova, M.P., Zgoda, V.G., and Filatov, A.V. (2007) Profiling of the CD4 receptor complex proteins, Biochemistry (Moscow), 72, 1216–1224.
9. Leitenberg, D., Falahati, R., Lu, D.D., and Takeda, A. (2007) CD45-associated protein promotes the response of primary CD4 T cells to low-potency T-cell receptor (TCR) stimulation and facilitates CD45 association with CD3/TCR and Lck, Immunol., 121, 545–554.
10. Kruglova, N.A., Meshkova, T.D., Kopylov, A.T., Mazurov, D.V., and Filatov, A.V. (2017) Constitutive and activation-dependent phosphorylation of lymphocyte phosphatase-associated phosphoprotein (LPAP), PLoS One, 12, e0182468.
11. Filatov, A., Kruglova, N., Meshkova, T., and Mazurov, D. (2015) Lymphocyte phosphatase-associated phosphoprotein proteoforms analyzed using monoclonal antibodies, Clin. Transl. Immunol., 4, e44.
12. Pierre, F., Chua, P.C., O’Brien, S.E., Siddiqui-Jain, A., Bourbon, P., Haddach, M., Michaux, J., Nagasawa, J., Schwaebe, M.K., Stefan, E., Vialettes, A., Whitten, J.P., Chen, T.K., Darjania, L., Stansfield, R., Anderes, K., Bliesath, J., Drygin, D., Ho, C., Omori, M., Proffitt, C., Streiner, N., Trent, K., Rice, W.G., and Ryckman, D.M. (2011) Discovery and SAR of 5-(3-chlorophenyl-amino)benzo[ c ][2,6]naphthyridine-8-carboxylic acid (CX-4945), the first clinical stage inhibitor of protein kinase CK2 for the treatment of cancer, J. Med. Chem., 54, 635–654.
13. Franchin, C., Borgo, C., Zaramella, S., Cesaro, L., Arrigoni, G., Salvi, M., and Pinna, L. (2017) Exploring the CK2 paradox: restless, dangerous, dispensable, Pharmaceuticals, 10, pii: E11.
14. Pinna, L.A. (2002) Protein kinase CK2: a challenge to canons, J. Cell Sci., 115, 3873–3878.
15. Kuenzel, E., Mulligan, J., and Sommercorn, J. (1987) Substrate specificity determinants for casein kinase II as deduced from studies with synthetic peptides, J. Biol. Chem., 262, 9136–9140.
16. Ahmad, K.A., Wang, G., Unger, G., Slaton, J., and Ahmed, K. (2008) Protein kinase CK2 – a key suppressor of apoptosis, Adv. Enzyme Regul., 48, 179–187.
17. Ruzzene, M., Penzo, D., and Pinna, L.A. (2002) Protein kinase CK2 inhibitor 4,5,6,7-tetrabromobenzotriazole (TBB) induces apoptosis and caspase-dependent degradation of haematopoietic lineage cell-specific protein 1 (HS1) in Jurkat cells, Biochem. J., 364, 41–47.
18. Ulges, A., Witsch, E.J., Pramanik, G., Klein, M., Birkner, K., Buhler, U., Wasser, B., Luessi, F., Stergiou, N., Dietzen, S., Bruhl, T.-J., Bohn, T., Bundgen, G., Kunz, H., Waisman, A., Schild, H., Schmitt, E., Zipp, F., and Boppa, T. (2016) Protein kinase CK2 governs the molecular decision between encephalitogenic TH17 cell and Treg cell development, Proc. Natl. Acad Sci. USA, 113, 10145–10150.
19. Ampofo, E., Sokolowsky, T., Gotz, C., and Montenarh, M. (2013) Functional interaction of protein kinase CK2 and activating transcription factor 4 (ATF4), a key player in the cellular stress response, Biochim. Biophys. Acta, 1833, 439–451.
20. Scaglioni, P.P., Yung, T.M., Cai, L.F., Erdjument-Bromage, H., Kaufman, A.J., Singh, B., Teruya-Feldstein, J., Tempst, P., and Pandolfi, P.P. (2006) A CK2-dependent mechanism for degradation of the PML tumor suppressor, Cell, 126, 269–283.
21. Ampofo, E., Kietzmann, T., Zimmer, A., Jakupovic, M., Montenarh, M., and Gotz, C. (2010) Phosphorylation of the von Hippel–Lindau protein (VHL) by protein kinase CK2 reduces its protein stability and affects p53 and HIF-1α mediated transcription, Int. J. Biochem. Cell Biol., 42, 1729–1735.
22. Desagher, S., Osen-Sand, A., Montessuit, S., Magnenat, E., Vilbois, F., Hochmann, A., Journot, L., Antonsson, B., and Martinou, J.-C. (2001) Phosphorylation of Bid by casein kinases I and II regulates its cleavage by caspase 8, Mol. Cell, 8, 601–611.
23. Krippner-Heidenreich, A., Talanian, R.V., Sekul, R., Kraft, R., Thole, H., Ottleben, H., and Lu, B. (2001) Targeting of the transcription factor Max during apoptosis: phosphorylation-regulated cleavage by caspase-5 at an unusual glutamic acid residue in position P11, Biochem. J., 358, 705–715.
24. Channavajhala, P., and Seldin, D.C. (2002) Functional interaction of protein kinase CK2 and c-Myc in lymphomagenesis, Oncogene, 21, 5280–5288.
25. Vazquez, F., Grossman, S.R., Takahashi, Y., Rokas, M.V., Nakamura, N., and Sellers, W.R. (2001) Phosphorylation of the PTEN tail acts as an inhibitory switch by preventing its recruitment into a protein complex, J. Biol. Chem., 276, 48627–48630.
26. Yin, X., Gu, S., and Jiang, J.X. (2001) The development-associated cleavage of lens connexin 45.6 by caspase-3-like protease is regulated by casein kinase II-mediated phosphorylation, J. Biol. Chem., 276, 34567–34572.
27. Walter, J., Schindzielorz, A., Grunberg, J., and Haass, C. (1999) Phosphorylation of presenilin-2 regulates its cleavage by caspases and retards progression of apoptosis, Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 96, 1391–1396.
28. Zhirnov, O.P., and Syrtzev, V.V. (2009) Influenza virus pathogenicity is determined by caspase cleavage motifs located in the viral proteins, J. Mol. Genet. Med., 3, 124–132.