Biopolym. Cell. 1999; 15(5):415-421.
http://dx.doi.org/10.7124/bc.000539
Структура та функції біополімерів
Функціональні та регуляторні особливості кінази рибосомного білка S6 типу β
1Вальовка Т. Й., 2Філоненко В. В., 2Пальчевський С. С., 1Великий М. М., 3Дробот Л. Б., 4Вотерфілд М., 2Мацука Г. Х., 2, 4Гут І. Т.
  1. Львівський національний університет імені Івана Франка
    вул. Грушевського, 4, Львів, Україна, 79005
  2. Інститут молекулярної біології і генетики НАН України
    Вул. Академіка Заболотного, 150, Київ, Україна, 03680
  3. Відділення регуляторних систем клітини Інституту біохімії ім. О. В. Палладіна НАН України
    вул. Драгоманова 14/16, Львів, Україна, 79005
  4. Людвіговскій інститут дослідження раку, Лондонське відділення
    91, Райдінг Хауз стріт, Лондон, Велика Британія, WIP8BT

Abstract

Нещодавно клоновано нову форму кінази рибосомного білка S6, названу p70Sb кіназа β, амі­нокислотна послідовність якої має високий ступінь гомології з відомою p70S6 кіназою α. В роботі представлено результати порівняльного аналізу кінетики активації сироваткою α2- і β2-форм S6 кінази, експресованих у клітинах НЕК293. Виявлені відмінності вказують на різний в часовому відношенні прояв їхньої функціональної активності in vivo. Інкубація трансфікованих клітин з імуносупресором рапаміцшюм пригнічує індуковану сироваткою активацію як р70α2, так і p70β2 кіназ. Пригнічення р70β2 відбувається за низьких концентрацій рапаміцину. Одночасно β2-форма кінази є менш чутливою до високих концентрацій інгібітора у порівнянні з р70α2. Отримані дані дозволяють припустити існування диференційних механізмів модуляції сигнальних шляхів, що опосередковують активацію α- і β-форм S6 кінази.
Повний текст: (PDF, українською)

References

[1] Morley SJ, Thomas G. Intracellular messengers and the control of protein synthesis. Pharmacol Ther. 1991;50(3):291-319.
[2] Martin-Perez J, Thomas G. Ordered phosphorylation of 40S ribosomal protein S6 after serum stimulation of quiescent 3T3 cells. Proc Natl Acad Sci U S A. 1983;80(4):926-30.
[3] Chung J, Kuo CJ, Crabtree GR, Blenis J. Rapamycin-FKBP specifically blocks growth-dependent activation of and signaling by the 70 kd S6 protein kinases. Cell. 1992;69(7):1227-36.
[4] Banerjee P, Ahmad MF, Grove JR, Kozlosky C, Price DJ, Avruch J. Molecular structure of a major insulin/mitogen-activated 70-kDa S6 protein kinase. Proc Natl Acad Sci U S A. 1990;87(21):8550-4.
[5] Kozma SC, Ferrari S, Bassand P, Siegmann M, Totty N, Thomas G. Cloning of the mitogen-activated S6 kinase from rat liver reveals an enzyme of the second messenger subfamily. Proc Natl Acad Sci U S A. 1990;87(19):7365-9.
[6] Palen E, Traugh JA. Phosphorylation of ribosomal protein S6 by cAMP-dependent protein kinase and mitogen-stimulated S6 kinase differentially alters translation of globin mRNA. J Biol Chem. 1987;262(8):3518-23.
[7] Jefferies HB, Fumagalli S, Dennis PB, Reinhard C, Pearson RB, Thomas G. Rapamycin suppresses 5'TOP mRNA translation through inhibition of p70s6k. EMBO J. 1997;16(12):3693-704.
[8] Terada N, Patel HR, Takase K, Kohno K, Nairn AC, Gelfand EW. Rapamycin selectively inhibits translation of mRNAs encoding elongation factors and ribosomal proteins. Proc Natl Acad Sci U S A. 1994;91(24):11477-81.
[9] Nasmyth K. Retinoblastoma protein. Another role rolls in. re. 1996;382(6586):28-9.
[10] Lane HA, Fernandez A, Lamb NJ, Thomas G. p70s6k function is essential for G1 progression. Nature. 1993;363(6425):170-2.
[11] Price DJ, Grove JR, Calvo V, Avruch J, Bierer BE. Rapamycin-induced inhibition of the 70-kilodalton S6 protein kinase. Science. 1992;257(5072):973-7.
[12] Ferrari S, Pearson RB, Siegmann M, Kozma SC, Thomas G. The immunosuppressant rapamycin induces inactivation of p70s6k through dephosphorylation of a novel set of sites. J Biol Chem. 1993;268(22):16091-4.
[13] Chou MM, Blenis J. The 70 kDa S6 kinase: regulation of a kinase with multiple roles in mitogenic signalling. Curr Opin Cell Biol. 1995;7(6):806-14.
[14] Kanda S, Hodgkin MN, Woodfield RJ, Wakelam MJ, Thomas G, Claesson-Welsh L. Phosphatidylinositol 3'-kinase-independent p70 S6 kinase activation by fibroblast growth factor receptor-1 is important for proliferation but not differentiation of endothelial cells. J Biol Chem. 1997;272(37):23347-53.
[15] Grove JR, Banerjee P, Balasubramanyam A, Coffer PJ, Price DJ, Avruch J, Woodgett JR. Cloning and expression of two human p70 S6 kinase polypeptides differing only at their amino termini. Mol Cell Biol. 1991;11(11):5541-50.
[16] Reinhard C, Fernandez A, Lamb NJ, Thomas G. Nuclear localization of p85s6k: functional requirement for entry into S phase. EMBO J. 1994;13(7):1557-65.
[17] Coffer PJ, Woodgett JR. Differential subcellular localisation of two isoforms of p70 S6 protein kinase. Biochem Biophys Res Commun. 1994;198(2):780-6.
[18] Han JW, Pearson RB, Dennis PB, Thomas G. Rapamycin, wortmannin, and the methylxanthine SQ20006 inactivate p70s6k by inducing dephosphorylation of the same subset of sites. J Biol Chem. 1995;270(36):21396-403.
[19] Pearson, R.B., Dennis, P.B., Man, J.-W., Williamson, N.A., Kozma, S.C., Wettenhall, R.E.H., Thomas, G. The principal target of rapamycin-induced p70s6k inactivation is a novel phosphorylation site within a conserved hydrophobic domain (1995) EMBO Journal, 14 (21), pp. 5279-5287.
[20] Price DJ, Mukhopadhyay NK, Avruch J. Insulin-activated protein kinases phosphorylate a pseudosubstrate synthetic peptide inhibitor of the p70 S6 kinase. J Biol Chem. 1991;266(25):16281-4.
[21] Mukhopadhyay NK, Price DJ, Kyriakis JM, Pelech S, Sanghera J, Avruch J. An array of insulin-activated, proline-directed serine/threonine protein kinases phosphorylate the p70 S6 kinase. J Biol Chem. 1992;267(5):3325-35.
[22] Ferrari S, Bannwarth W, Morley SJ, Totty NF, Thomas G. Activation of p70s6k is associated with phosphorylation of four clustered sites displaying Ser/Thr-Pro motifs. Proc Natl Acad Sci U S A. 1992;89(15):7282-6.
[23] Weng QP, Andrabi K, Klippel A, Kozlowski MT, Williams LT, Avruch J. Phosphatidylinositol 3-kinase signals activation of p70 S6 kinase in situ through site-specific p70 phosphorylation. Proc Natl Acad Sci U S A. 1995;92(12):5744-8.
[24] Sugiyama H, Papst P, Gelfand EW, Terada N. p70 S6 kinase sensitivity to rapamycin is eliminated by amino acid substitution of Thr229. J Immunol. 1996;157(2):656-60.
[25] Blenis J. Signal transduction via the MAP kinases: proceed at your own RSK. Proc Natl Acad Sci U S A. 1993;90(13):5889-92.
[26] Crews CM, Erikson RL. Extracellular signals and reversible protein phosphorylation: what to Mek of it all. Cell. 1993;74(2):215-7.
[27] Davis RJ. The mitogen-activated protein kinase signal transduction pathway. J Biol Chem. 1993;268(20):14553-6.
[28] Marshall CJ. MAP kinase kinase kinase, MAP kinase kinase and MAP kinase. Curr Opin Genet Dev. 1994;4(1):82-9.
[29] Alessi DR, Kozlowski MT, Weng QP, Morrice N, Avruch J. 3-Phosphoinositide-dependent protein kinase 1 (PDK1) phosphorylates and activates the p70 S6 kinase in vivo and in vitro. Curr Biol. 1998;8(2):69-81.
[30] Burnett PE, Barrow RK, Cohen NA, Snyder SH, Sabatini DM. RAFT1 phosphorylation of the translational regulators p70 S6 kinase and 4E-BP1. Proc Natl Acad Sci U S A. 1998;95(4):1432-7.
[31] Gout I, Minami T, Hara K, Tsujishita Y, Filonenko V, Waterfield MD, Yonezawa K. Molecular cloning and characterization of a novel p70 S6 kinase, p70 S6 kinase beta containing a proline-rich region. J Biol Chem. 1998;273(46):30061-4.
[32] Thomas G, Gordon J, Rogg H. N4-Acetylcytidine. A previously unidentified labile component of the small subunit of eukaryotic ribosomes. J Biol Chem. 1978;253(4):1101-5.
[33] Pullen N, Thomas G. The modular phosphorylation and activation of p70s6k. FEBS Lett. 1997;410(1):78-82.
[34] Moser BA, Dennis PB, Pullen N, Pearson RB, Williamson NA, Wettenhall RE, Kozma SC, Thomas G. Dual requirement for a newly identified phosphorylation site in p70s6k. Mol Cell Biol. 1997;17(9):5648-55.
[35] Susa M, Olivier AR, Fabbro D, Thomas G. EGF induces biphasic S6 kinase activation: late phase is protein kinase C-dependent and contributes to mitogenicity. Cell. 1989;57(5):817-24.
[36] Susa M, Vulevic D, Lane HA, Thomas G. Inhibition or down-regulation of protein kinase C attenuates late phase p70s6k activation induced by epidermal growth factor but not by platelet-derived growth factor or insulin. J Biol Chem. 1992;267(10):6905-9.
[37] Kahan C, Seuwen K, Meloche S, Pouyssegur Coordinate, biphasic activation of p44 mitogen-activated protein kinase and S6 kinase by growth factors in hamster fibroblasts. Evidence for thrombin-induced signals different from phosphoinositide turnover and adenylylcyclase inhibition. J Biol Chem. 1992;267(19):13369-75.
[38] Chung J, Grammer TC, Lemon KP, Kazlauskas A, Blenis J. PDGF- and insulin-dependent pp70S6k activation mediated by phosphatidylinositol-3-OH kinase. Nature. 1994;370(6484):71-5.
[39] Weng QP, Kozlowski M, Belham C, Zhang A, Comb MJ, Avruch J. Regulation of the p70 S6 kinase by phosphorylation in vivo. Analysis using site-specific anti-phosphopeptide antibodies. J Biol Chem. 1998;273(26):16621-9.