MAPK15
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
- Abe MK, Saelzler MP, Espinosa R, Kahle KT, Hershenson MB, Le Beau MM, Rosner MR (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.
- Entrez Gene: MAPK15 mitogen-activated protein kinase 15 .
- Colecchia D, Strambi A, Sanzone S, Iavarone C, Rossi M, Dall'Armi C; et al. (2012). “MAPK15/ERK8 stimulates autophagy by interacting with LC3 and GABARAP proteins”. Autophagy. 8 (12): 1724–40. DOI:10.4161/auto.21857. PMC 3541284. PMID 22948227.
- 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. PMC 3945522. PMID 24618899.
- Kazatskaya A, Kuhns S, Lambacher NJ, Kennedy JE, Brear AG, McManus GJ; et al. (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. PMC 5714457. PMID 29021280.
- Zacharogianni M, Kondylis V, Tang Y, Farhan H, Xanthakis D, Fuchs F; et al. (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. PMC 3173787. PMID 21847093.
- 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. PMC 2928013. PMID 20733054.
- Bermingham DP, Hardaway JA, Refai O, Marks CR, Snider SL, Sturgeon SM; et al. (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. PMC 5607470. PMID 28842414.
- Liwak-Muir U, Dobson CC, Naing T, Wylie Q, Chehade L, Baird SD; et al. (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. PMC 4811471. PMID 26595526.
- Iavarone C, Acunzo M, Carlomagno F, Catania A, Melillo RM, Carlomagno SM; et al. (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.
- Colecchia D, Strambi A, Sanzone S, Iavarone C, Rossi M, Dall'Armi C, Piccioni F, Verrotti di Pianella A, Chiariello M (Dec 2012). “MAPK15/ERK8 stimulates autophagy by interacting with LC3 and GABARAP proteins”. Autophagy. 8 (12): 1724—40. DOI:10.4161/auto.21857. PMC 3541284. PMID 22948227.
- Strambi A, Mori M, Rossi M, Colecchia D, Manetti F, Carlomagno F, Botta M, Chiariello M (2013). “Structure prediction and validation of the ERK8 kinase domain”. PLOS ONE. 8 (1): e52011. DOI:10.1371/journal.pone.0052011. PMC 3543423. PMID 23326322.
Литература
- Saelzler MP, Spackman CC, Liu Y, Martinez LC, Harris JP, Abe MK (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.
- Iavarone C, Acunzo M, Carlomagno F, Catania A, Melillo RM, Carlomagno SM, Santoro M, Chiariello M (Apr 2006). “Activation of the Erk8 mitogen-activated protein (MAP) kinase by RET/PTC3, a constitutively active form of the RET proto-oncogene” (PDF). The Journal of Biological Chemistry. 281 (15): 10567—76. DOI:10.1074/jbc.M513397200. PMID 16484222. Неизвестный параметр
|s2cid=
(справка) - Klevernic IV, Stafford MJ, Morrice N, Peggie M, Morton S, Cohen P (Feb 2006). “Characterization of the reversible phosphorylation and activation of ERK8”. The Biochemical Journal. 394 (Pt 1): 365—73. DOI:10.1042/BJ20051288. PMC 1386035. PMID 16336213.
- Suzuki Y, Yamashita R, Shirota M, Sakakibara Y, Chiba J, Mizushima-Sugano J, Nakai K, Sugano S (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. PMC 515316. PMID 15342556.
- Kinet S, Bernard F, Mongellaz C, Perreau M, Goldman FD, Taylor N (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.
- Qian Z, Okuhara D, Abe MK, Rosner MR (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.