LRRK2'nin aktivasyonuna yol açan dinamik anahtar mekanizması, kinaz etki alanındaki DFG ⁇ motifine gömülüdür.

Araştırma özeti

Aşağıdaki metin kaynak makalenin lisansı doğrulanmış orijinal özetidir. cc by

Leucine-rich repeat kinase 2 (LRRK2) is a large multidomain protein, and LRRK2 mutants are recognized risk factors for Parkinson's disease (PD). Although the precise mechanisms that control LRRK2 regulation and function are unclear, the importance of the kinase domain is strongly implicated, since 2 of the 5 most common familial LRRK2 mutations (G2019S and I2020T) are localized to the conserved DFGψ motif in the kinase core, and kinase inhibitors are under development. Combining the concept of regulatory (R) and catalytic (C) spines with kinetic and cell-based assays, we discovered a major regulatory mechanism embedded within the kinase domain and show that the DFG motif serves as a conformational switch that drives LRRK2 activation. LRRK2 is quite unusual in that the highly conserved Phe in the DFGψ motif, which is 1 of the 4 R-spine residues, is replaced with tyrosine (DY2018GI). A Y2018F mutation creates a hyperactive phenotype similar to the familial mutation G2019S. The hydroxyl moiety of Y2018 thus serves as a "brake" that stabilizes an inactive conformation; simply removing it destroys a key hydrogen-bonding node. Y2018F, like the pathogenic mutant I2020T, spontaneously forms LRRK2-decorated microtubules in cells, while the wild type and G2019S require kinase inhibitors to form filaments. We also explored 3 different mechanisms that create kinase-dead pseudokinases, including D2017A, which further emphasizes the highly synergistic role of key hydrophobic and hydrophilic/charged residues in the assembly of active LRRK2. We thus hypothesize that LRRK2 harbors a classical protein kinase switch mechanism that drives the dynamic activation of full-length LRRK2.

Türkçe çeviri

Makine çevirisi · Klinik kullanım öncesinde kaynakla karşılaştırılmalı.

Leucine açısından zengin tekrar kinaz 2 (LRRK2) büyük bir multidomain proteinidir ve LRRK2 mutantları Parkinson hastalığı (PD) için risk faktörleri olarak kabul edilir. Her ne kadar LRRK2 düzenleme ve fonksiyonunu kontrol eden kesin mekanizmalar kesin olmasa da, kinaz etki alanının önemi kuvvetle ilişkilidir, çünkü en yaygın 5 ailesel LRRK2 mutasyonundan 2 tanesi (G2019S ve I2020T) kinaz çekirdeğindeki korunmuş DFG ⁇ motifine lokalize edilmiştir ve kinaz inhibitörleri geliştirilmektedir. Düzenleyici (R) ve katalitik (C) omurgaları kinetik ve hücre tabanlı tahlillerle birleştirerek, kinaz etki alanına gömülü büyük bir düzenleyici mekanizma keşfettik ve DFG motifinin LRRK2 aktivasyonunu yönlendiren bir konformasyonel anahtar olarak hizmet ettiğini gösterdik. LRRK2, 4 R-spine kalıntısından 1 olan DFG ⁇ motifindeki yüksek korunmuş Phe'nin tirozin (DY2018GI) ile değiştirilmesi nedeniyle oldukça olağandışıdır. Bir Y2018F mutasyonu, ailesel mutasyon G2019S'ye benzer bir hiperaktif fenotip oluşturur. Y2018'in hidroksil moiety'si bu nedenle inaktif bir konformasyonu stabilize eden bir "brake" olarak hizmet eder; basitçe çıkarılması, önemli bir hidrojen bağlanma düğümünü yok eder. Y2018F, patojenik mutant I2020T gibi, kendiliğinden hücrelerde LRRK2-dekore mikrotübülleri oluştururken, vahşi tip ve G2019S filamentleri oluşturmak için kinaz inhibitörleri gerektirir. Ayrıca, aktif LRRK2'nin montajında anahtar hidrofobik ve hidrofilik / şarjlı artıkların son derece sinerjik rolünü daha da vurgulayan D2017A da dahil olmak üzere kinaz-ölü psödokinazları yaratan 3 farklı mekanizmayı araştırdık. Bu nedenle LRRK2'nin tam uzunlukta LRRK2'nin dinamik aktivasyonunu yönlendiren klasik bir protein kinaz anahtar mekanizmasına sahip olduğunu varsayıyoruz.

İlgili konular