p53 белок: Фосфорилирование
Изменение уровня фосфорилирования белка р53 является одним из основных механизмов регуляции его активности, влияющим на ДНК-связывающие свойства , время жизни , субклеточную локализацию р53 , а также на его роль в регуляции транскрипции . Белок р53 является субстратом для большого количества клеточных киназ: протеинкиназы , активирующейся связыванием с ДНК ( Lees- Miller et al., 1992 ), казеинкиназы I-подобных киназ ( Milne et al., 1992 ), казеинкиназы 2 ( Meek et al., 1990 ), Bischoff et al., 1990 ), PS киназы ( Meek et al., 1994 ), МАР киназы ( Milne et al., 1994 ), а также для Raf ( Jamal et al., 1995 ). р53 может фосфорилироваться по 7, 9, 12, 18, 23, 34, 37, 58, 73, 83, 312, 315, 386, 389, 392 аминокислотным остаткам.
В нормальных клетках уровень фосфорилирования р53 значительно более низкий, чем в трансформированных клетках ( Sturzbecher et al., 1990 ). Связь между уровнем фосфорилирования р53 и трансформированным фенотипом была продемострирована с помощью клеток, экспрессирующих температуро-чувствительный мутант большого Т-антигена вируса SV40 . При непермессивной температуре (Т-антиген не функционален) уровень фосфорилирования р53 по серину-389 значительно снижается, что коррелирует с утратой трансформированного фенотипа ( Meek et al., 1988 ).
N-конец мышиного р53 может фосфорилироваться ядерной серин-треонин протеинкиназой (другое название ДНК-зависимая протеинкиназа ) по сериновым остаткам ( Lees-Miller et al., 1992 ). Интересно, что мутация по 15 серину (аналог мышиного сайта для ДНК-зависимой протеинкиназы) человеческого р53 приводит к значительному уменьшению времени жизни белка р53 in vivo, что позволяет предположить важное значение фосфорилирования по этой позиции для регуляции уровня и активности р53 ( Fiscella et al., 1994 ).
Мышиный р53 фосфорилируется по 34 серину протеинкиназой PSK (от англ. p53-serine-34-kinase ) в клетках, активированных ультрафиолетом ( Meek et al., 1994 ). PSK активируется рядом агентов, включая ростовые факторы , ультрафиолет, ТРА . PSK может являться связующим звеном в проведении сигнала от эффектора к белку р53, влияя на его активность фосфорилированием серина 34.
Онкогенный вариант Raf-1 киназы может фосфорилировать р53 in vitro ( Jamal et al., 1995 ). Raf-1 киназа - это серин/треонин киназа, которая участвует в передаче сигнала от плазматической мембраны в ядро в фибробластоподобных клетках ( Dent et al., 1992 ). Raf-1 входит в мультисубъединичный комплекс, локализованный на мембране и взаимодействующий непосредственно с онкогеном Ras , который является активатором Raf-1.
Показано, что МАРК киназа , которая активируется Raf-1, фосфорилирует р53 по 73 и 83 треонину in vitro ( Milne et al., 1994 ).
Однако, активированный Raf-1 фосфорилирует р53 по амонокислотам, отличным от тех, что фосфорилируются МАРК. Сайты фосфорилирования для Raf-1\p53 белок картированы в белке р53 между 1 и 27 аминокислотами ( Jamal et al., 1995 ). Фосфорилирование Raf-1, наблюдаемое in vitro, вероятно может происходить и in vivo.
По-видимому, функциональный смысл фосфорилирования Raf - влияние на способность белка р53 к трансактивации промоторов, так как это фосфорилирование затрагивает N-концевой домен р53 , посредством которого р53 взаимодействует с транскрипционной машиной РНК-полимеразы II ; по крайней мере, коэкспрессия р53 и Raf в фибробластах NIH3T3 повышала способность р53 трансактивировать промотор, содержащий р53-элемент, в то время как доминантно-негативный мутант Raf-1, который может блокировать активность дикой формы Raf-1, подавлял трансактивационную функцию р53 в фибробластах NIH3T3 ( Jamal et al., 1995 ).
Фосфорилирование С-конца р53 также оказывает существенное влияние на активность р53. р53 фосфорилируется in vitro и in vivo по 315 серину cdc2 киназой ( Reisman et al., 1988 ; Sturzbecher et al., 1990 ; Milner et al., 1989 ). Кроме того, по 315 серину р53 фосфорилируется циклин-зависимыми киназами Cdk ( cyclin-dependent kinase ), характерными для S и G2/M фаз клеточного цикла . Фосфорилирование р53 циклин-киназным комплексом A/Cdk2 и B/Cdc2 приводит изменению конформации р53, а также к усилению его ДНК-связывающих свойств. В результате этого фосфорилирования повышается связывание р53 с промоторами генов WAF1 и GADD45 , но не изменяется взаимодействие с р53- промоторными элементами из Казеинкиназа 2 фосфорилирует мышиный р53 по 386 серину ( Hall et al., 1994 ). Замена этого серина на аланин приводят к нарушению способности р53 супрессировать пролиферацию клеток в культуре, однако, замена этого серина на аспарагин оставляет р53 способность супрессировать пролиферацию. Интересно, что оба этих мутанта сохраняют способность трансактивировать и репрессировать промоторы, аналогично р53 дикого типа ( Hall et al., 1994 ). По- видимому, фосфорилирование р53 казеинкиназой 2 по 386 серину влияет на его способность взаимодействовать с другими белками.
Белок p53: фосфорилирование С-концевой области: введение
Белок p53: фосфорилирование Ser-392
Белок p53: активация фосфорилированием Ser-15
