SAD-B蛋白激酶活力调控机制的研究

• 作 者: 马慧
• 出 处: 清华大学
• 发表日期: 2004年期
• 关键词: AIS-KA1 AMPK SAD 蛋白质激酶

SAD/BRSK(synapses of amphids defective)激酶,包括SAD-A和SAD-B,是AMPK(AMP-activated protein kinase)家族的重要成员。SAD激酶在神经系统发育中起着关键作用,不仅具有调节神经细胞极性建立的功能,还能调节神经递质的传递。而SAD-B作为细胞周期依赖的激酶,其与中心体的正常复制密切相关。此外,在胰岛细胞中SAD-A能够调节细胞的代谢平衡。所以,SAD激酶直接影响生命活动的进行。与其他AMPK的家族成员一样,SAD激酶由N端的激酶结构域(kinase domain,KD)、位于中间的UBA结构域(ubiquitin-associated domain)和C端的KA1结构域(kinase associated 1 domain)三部分构成。现已发现在SAD-A激酶中存在一段自抑制序列(the autoinhibitory sequence,AIS),位于KA1的N端。该序列能够与KD-UBA形成相互作用,与UBA一起协同抑制激酶活力。然而,在SAD-B中AIS发挥作用的具体分子机制目前并不清楚。在本论文的工作中,我们通过结构生物学以及生物化学实验手段仔细研究了AIS对于SAD-B的调控机制。我们首先研究了SAD-B KD-UBA(kinase domain and ubiquitin-associated domain)的生物化学性质,上游激酶LKB1可以磷酸化并激活SAD-B KD-UBA,而完全磷酸化的SAD-B KD-UBA的酶动力学性质与SAD-A KD-UBA并不相同。之后我们解析了鼠源SAD-B AIS-KA1的晶体结构,结构分析显示,KA1的结构非常保守,而AIS序列整体具有很大的柔性并且处于溶液可及的范围中。最后,我们利用进一步的生化试验揭示了SAD-B中单独的AIS就能够起到抑制激酶活力的作用,同时对于激酶的磷酸化过程没有影响。因此,AIS的抑制作用在SAD激酶中都是保守的。综上所述,本论文系统研究了SAD-B激酶的AIS序列对于激酶活力的抑制作用,拓展了对SAD激酶的活力调控分子机制的认识。