NeuralCipher Araştırma özeti
Kaynak özetin Türkçe makine çevirisi. Klinik kullanım öncesinde özgün yayınla karşılaştırılmalı; hekim incelemesi değildir. cc by
Daha önce Parkinson hastalığı ile ilişkili kinaz PINK1 (PTEN indüklenen putatif kinaz 1) mitokondriyal depolarizasyon tarafından aktive edildiğini ve Ubl (ubiquitin benzeri) etki alanı içinde Ser65'i fosforile ederek Parkin E3 ligazını uyardığını bildirdik. Fosfoproteomik analiz kullanarak, Ser65'te fosforile edilmiş 14 kat zenginleştirilmiş bir roman ubiquitin fosfopeptid tanımladık HEK'de (insan embriyonik böbrek) 293 hücre, mitokondriyal uncoupling ajanı CCCP (karbonil siyanür m-klorofenilhidrazon), kinaz-inaktif PINK1'i ifade eden hücrelerle karşılaştırıldığında uyarıldı. Ubiquitin'deki Ser65, Parkin'in Ubl bölgesinde Ser65'e benzer bir motifte yer almaktadır. Dikkat çekici bir şekilde, PINK1 doğrudan ubiquitin Ser65'i in vitro fosforile eder. Ser65-fosforilatlı ubiquitin'in (ubiquitinPhospho-Ser65) Parkin'in kritik bir aktivatörü olarak işlev gördüğüne dair çarpıcı kanıtlar sağlayan bir dizi deney gerçekleştirdik. İlk olarak, Parkin'in Ser65'i ( ⁇ Ubl-Parkin) kapsayan Ubl etki alanından yoksun bir parçasının güçlü bir şekilde ubiquitinPhospho-Ser65 tarafından aktive edildiğini, ancak fosforile olmayan ubiquitin tarafından aktive edilmediğini gösteriyoruz. İkinci olarak, Ser65'te (UblPhospho-Ser65) fosforile edilen izole Parkin Ubl alanının, ubiquitinPhospho-Ser65'e benzer şekilde ⁇ Ubl-Parkin'i de aktive edebileceğini görüyoruz. Üçüncü olarak, ubiquitinPhospho-Ser65'i, ancak fosforilatsız ubiquitin veya UblPhospho-Ser65'i değil, tam uzunluktaki vahşi tip Parkin'i ve fosforilatsız S65A Parkin mutantını aktive ettiğini tespit ediyoruz. Dördüncü olarak, tam uzunluktaki Parkin E3 ligazın optimal aktivasyonunun, Ser65'te hem Parkin'in hem de Ser65'te ubiquitin'in PINK1 aracılı fosforilasyonuna bağlı olduğuna dair kanıtlar sunuyoruz, çünkü Ser65'teki her iki proteinin mutasyonu Parkin aktivasyonunu tamamen ortadan kaldırıyor. Sonuç olarak, mevcut çalışmanın bulguları, PINK1'in Parkin E3 ligaz aktivitesini yalnızca Parkin'i Ser65'te fosforile ederek değil, aynı zamanda Ser65'te ubiquitin fosforile ederek kontrol ettiğini ortaya koymaktadır. Ser65'teki Parkin'in fosforilasyonunun, ubiquitinPhospho-Ser65 tarafından aktivasyon için E3 ligaz enzimini hazırlamaya hizmet ettiğini ve ubiquitinPhospho-Ser65'i taklit eden küçük moleküllerin Parkinson hastalığı için yeni tedaviler olarak söz verebileceğini öne sürüyoruz.
Özgün kaynak özetini okuyun
We have previously reported that the Parkinson's disease-associated kinase PINK1 (PTEN-induced putative kinase 1) is activated by mitochondrial depolarization and stimulates the Parkin E3 ligase by phosphorylating Ser65 within its Ubl (ubiquitin-like) domain. Using phosphoproteomic analysis, we identified a novel ubiquitin phosphopeptide phosphorylated at Ser65 that was enriched 14-fold in HEK (human embryonic kidney)-293 cells overexpressing wild-type PINK1 stimulated with the mitochondrial uncoupling agent CCCP (carbonyl cyanide m-chlorophenylhydrazone), to activate PINK1, compared with cells expressing kinase-inactive PINK1. Ser65 in ubiquitin lies in a similar motif to Ser65 in the Ubl domain of Parkin. Remarkably, PINK1 directly phosphorylates Ser65 of ubiquitin in vitro. We undertook a series of experiments that provide striking evidence that Ser65-phosphorylated ubiquitin (ubiquitinPhospho-Ser65) functions as a critical activator of Parkin. First, we demonstrate that a fragment of Parkin lacking the Ubl domain encompassing Ser65 (ΔUbl-Parkin) is robustly activated by ubiquitinPhospho-Ser65, but not by non-phosphorylated ubiquitin. Secondly, we find that the isolated Parkin Ubl domain phosphorylated at Ser65 (UblPhospho-Ser65) can also activate ΔUbl-Parkin similarly to ubiquitinPhospho-Ser65. Thirdly, we establish that ubiquitinPhospho-Ser65, but not non-phosphorylated ubiquitin or UblPhospho-Ser65, activates full-length wild-type Parkin as well as the non-phosphorylatable S65A Parkin mutant. Fourthly, we provide evidence that optimal activation of full-length Parkin E3 ligase is dependent on PINK1-mediated phosphorylation of both Parkin at Ser65 and ubiquitin at Ser65, since only mutation of both proteins at Ser65 completely abolishes Parkin activation. In conclusion, the findings of the present study reveal that PINK1 controls Parkin E3 ligase activity not only by phosphorylating Parkin at Ser65, but also by phosphorylating ubiquitin at Ser65. We propose that phosphorylation of Parkin at Ser65 serves to prime the E3 ligase enzyme for activation by ubiquitinPhospho-Ser65, suggesting that small molecules that mimic ubiquitinPhospho-Ser65 could hold promise as novel therapies for Parkinson's disease.
Bilimsel değerlendirme
Araştırma sorusu
Sorunun kapsamı orijinal çalışma üzerinden değerlendirilir.
Yöntem ve örneklem
Çalışma tasarımı ve örneklem için kaynak makaleyi kontrol edin.
Temel bulgular
Bu kayıt için editoryal olarak onaylanmış bulgu özeti henüz yayımlanmadı.
Sınırlılıklar
Sonuçların genellenebilirliği, yanlılık ve klinik anlamı ayrıca incelenmelidir.
Bibliyografik veriden yöntem, örneklem veya klinik sonuç çıkarımı yapılmaz.