MAPK15
Шаблон:Infobox gene MAPK15 («митоген-активируемая белковая киназа 15»; англ. mitogen-activated protein kinase 12; ERK7; ERK8; КФ:2.7.11.24) — цитозольная серин/треониновая протеинкиназа, семейства MAPK группы ERK, продукт гена MAPK15[1][2]. Эволюционно эта киназа является крайне консервативной и обнаружена во многих типах организмов, включая P. troglodytes, B. taurus, M. musculus, R. norvegicus, D. rerio, D. melanogaster, C. elegans и X. laevis[2].
Структура
MAPK15 состоит из 544 аминокислот, молекулярная масса 59,8 кДа. Описано 3 изоформы белка, предполагается существование ещё одной изоформы.
Функция
MAPK15 — фермент семейства MAPK из группы киназ, регулируемых внеклеточными сигналами (ERK). MAPK15 регулирует несколько процессов, включая аутофагию, цилиогенез, транспортировка и секреция белков и цельность генома[3][4][5][6][7]. Контролирует базальную и индуцированную голоданием аутофагию за счёт взаимодействия с GABARAP, MAP1LC3B и GABARAPL1, что приводит к формированию аутофагосом, деградации SQSTM1 и снижению ингибиторного фосфорилирования MAP1LC3B[3]. Регулирует развитие первичного цилия и локализацию цилиарных белков, вовлечённых в структуру, транспорт и перенос сигнала[5]. Препятствует транспортировки ферментов гликозилирования от аппарата Гольджи в эндоплазматический ретикулум, что ограничивает синтез гликозилированных белков[4]. При аминокислотном клеточном голодании MAPK15 опосредует временную разборку эндоплазматического ретикулума и ингибирование секреции[6]. Связывание с хроматином приводит к активации MAPK15 и взаимодействие с PCNA, что обеспечивает защиту цельности генома за счёт ингибирования MDM2-опосредованой деградации PCNA[7]. Регулирует активность и экспрессию переносчика DAT, активируя RhoA[8]. В ответ на действие H2O2 фосфорилирует ELAVL1, предотвращая связывание последнего с PDCD4 3'UTR и делая мРНК PDCD4 доступным для miR-21, что приводит к деградации мРНК и потере экспрессии белка[9].
Кроме этого, функции MAPK15, не зависящие от киназной активности, включают отрицательную регуляцию клеточной пролиферации.
Фосфорилирует FOS и MBP[1][10][11][12]. Во время созревания ооцитов играет роль в организации микротрубочек и клеточного цикла мейоза, оплодотворении яйцеклетки и раннего эбриогенеза.
Взаимодействия
MAPK15 взаимодействует с белками GABARAP и MAP1LC3A в процессе стимуляции аутофагии[13]. Кроме этого, реагирует с CDK2, MAPK12 и LTF[2].
Клиническое значение
Благодаря своей роли в защите генома и в клеточной подвижности MAPK15 является потенциальной мишенью противораковой терапии[14]. Кроме этого, поскольку эта киназа участвует в регуляции цилиогенеза, MAPK15 может быть также мишенью при цилиопатиях.
Примечания
- ↑ 1,0 1,1 (May 2002) «ERK8, a new member of the mitogen-activated protein kinase family». The Journal of Biological Chemistry 277 (19): 16733–43. doi:10.1074/jbc.M112483200. PMID 11875070.
- ↑ 2,0 2,1 2,2 Entrez Gene: MAPK15 mitogen-activated protein kinase 15.
- ↑ 3,0 3,1 Colecchia D, Strambi A, Sanzone S, Iavarone C, Rossi M, Dall'Armi C (2012). «MAPK15/ERK8 stimulates autophagy by interacting with LC3 and GABARAP proteins.». Autophagy 8 (12): 1724-40. doi:10.4161/auto.21857. PMID 22948227.
- ↑ 4,0 4,1 Chia J, Tham KM, Gill DJ, Bard-Chapeau EA, Bard FA (2014). «ERK8 is a negative regulator of O-GalNAc glycosylation and cell migration.». Elife 3: e01828. doi:10.7554/eLife.01828. PMID 24618899.
- ↑ 5,0 5,1 Kazatskaya A, Kuhns S, Lambacher NJ, Kennedy JE, Brear AG, McManus GJ (2017). «Primary Cilium Formation and Ciliary Protein Trafficking Is Regulated by the Atypical MAP Kinase MAPK15 in Caenorhabditis elegans and Human Cells.». Genetics 207 (4): 1423-1440. doi:10.1534/genetics.117.300383. PMID 29021280.
- ↑ 6,0 6,1 Zacharogianni M, Kondylis V, Tang Y, Farhan H, Xanthakis D, Fuchs F (2011). «ERK7 is a negative regulator of protein secretion in response to amino-acid starvation by modulating Sec16 membrane association.». EMBO J 30 (18): 3684-700. doi:10.1038/emboj.2011.253. PMID 21847093.
- ↑ 7,0 7,1 Groehler AL, Lannigan DA (2010). «A chromatin-bound kinase, ERK8, protects genomic integrity by inhibiting HDM2-mediated degradation of the DNA clamp PCNA.». J Cell Biol 190 (4): 575-86. doi:10.1083/jcb.201002124. PMID 20733054.
- ↑ Bermingham DP, Hardaway JA, Refai O, Marks CR, Snider SL, Sturgeon SM (2017). «The Atypical MAP Kinase SWIP-13/ERK8 Regulates Dopamine Transporters through a Rho-Dependent Mechanism.». J Neurosci 37 (38): 9288-9304. doi:10.1523/JNEUROSCI.1582-17.2017. PMID 28842414.
- ↑ Liwak-Muir U, Dobson CC, Naing T, Wylie Q, Chehade L, Baird SD (2016). «ERK8 is a novel HuR kinase that regulates tumour suppressor PDCD4 through a miR-21 dependent mechanism.». Oncotarget 7 (2): 1439-50. doi:10.18632/oncotarget.6363. PMID 26595526.
- ↑ Iavarone C, Acunzo M, Carlomagno F, Catania A, Melillo RM, Carlomagno SM (2006). «Activation of the Erk8 mitogen-activated protein (MAP) kinase by RET/PTC3, a constitutively active form of the RET proto-oncogene.». J Biol Chem 281 (15): 10567-76. doi:10.1074/jbc.M513397200. PMID 16484222.
- ↑ Erster O, Seger R, Liscovitch M (2010). «Ligand interaction scan (LIScan) in the study of ERK8.». Biochem Biophys Res Commun 399 (1): 37-41. doi:10.1016/j.bbrc.2010.07.029. PMID 20638370.
- ↑ Klevernic IV, Martin NM, Cohen P (2009). «Regulation of the activity and expression of ERK8 by DNA damage.». FEBS Lett 583 (4): 680-4. doi:10.1016/j.febslet.2009.01.011. PMID 19166846.
- ↑ (Dec 2012) «MAPK15/ERK8 stimulates autophagy by interacting with LC3 and GABARAP proteins». Autophagy 8 (12): 1724–40. doi:10.4161/auto.21857. PMID 22948227.
- ↑ (2013) «Structure prediction and validation of the ERK8 kinase domain». PLOS ONE 8 (1): e52011. doi:10.1371/journal.pone.0052011. PMID 23326322.
Литература
- (Jun 2006) «ERK8 down-regulates transactivation of the glucocorticoid receptor through Hic-5». The Journal of Biological Chemistry 281 (24): 16821–32. doi:10.1074/jbc.M512418200. PMID 16624805.
- (Apr 2006) «Activation of the Erk8 mitogen-activated protein (MAP) kinase by RET/PTC3, a constitutively active form of the RET proto-oncogene». The Journal of Biological Chemistry 281 (15): 10567–76. doi:10.1074/jbc.M513397200. PMID 16484222.
- (Feb 2006) «Characterization of the reversible phosphorylation and activation of ERK8». The Biochemical Journal 394 (Pt 1): 365–73. doi:10.1042/BJ20051288. PMID 16336213.
- (Sep 2004) «Sequence comparison of human and mouse genes reveals a homologous block structure in the promoter regions». Genome Research 14 (9): 1711–8. doi:10.1101/gr.2435604. PMID 15342556.
- (Oct 2002) «gp120-mediated induction of the MAPK cascade is dependent on the activation state of CD4(+) lymphocytes». Blood 100 (7): 2546–53. doi:10.1182/blood-2002-03-0819. PMID 12239168.
- (Jan 1999) «Molecular cloning and characterization of a mitogen-activated protein kinase-associated intracellular chloride channel». The Journal of Biological Chemistry 274 (3): 1621–7. doi:10.1074/jbc.274.3.1621. PMID 9880541.