CUL3 and protein kinases: insights from PLK1/KLHL22 interaction.
CUL3 and protein kinases: insights from PLK1/KLHL22 interaction.
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DOI：
10.4161/cc.25369
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发表时间：
2013-07-15
期刊：
影响因子：
--
通讯作者：
Sumara I
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Metzger T;Kleiss C;Sumara I
翻译后机制驱动细胞过程的保真度。底物的磷酸化和泛素化代表非常常见的共价翻译后修饰，并且通常是共同调节的。磷酸化可能通过直接调节 E3-泛素连接酶和/或通过确保泛素化底物的特异性发挥关键作用。重要的是，许多激酶不仅是这些途径的关键调节成分，而且本身也是直接泛素化底物。最近的数据表明基于 CUL3 的连接酶在蛋白激酶的蛋白水解和非蛋白水解调节中的作用。我们自己最近的研究确定有丝分裂激酶 PLK1 是含有 BTB-KELCH 接头蛋白 KLHL22 的 CUL3 E3 连接酶复合物的直接靶标。在这项研究中，我们的目标是通过分析 KLHL22 和 PLK1 之间的相互作用机制，获得 CUL3 介导的底物（特别是蛋白激酶）调节的机制见解。我们发现 PLK1 的激酶活性对于 CUL3 泛素化的靶向是多余的。此外，CUL3/KLHL22 可能接触 PLK1 蛋白内的 2 个不同基序，这与其他基于 CUL3 的复合物中发现的底物靶向二价模式一致。我们在关于基于 CUL3 的 E3 连接酶靶向的其他蛋白激酶和底物的现有知识的背景下讨论这些发现。
Posttranslational mechanisms drive fidelity of cellular processes. Phosphorylation and ubiquitination of substrates represent very common, covalent, posttranslational modifications and are often co-regulated. Phosphorylation may play a critical role both by directly regulating E3-ubiquitin ligases and/or by ensuring specificity of the ubiquitination substrate. Importantly, many kinases are not only critical regulatory components of these pathways but also represent themselves the direct ubiquitination substrates. Recent data suggest the role of CUL3-based ligases in both proteolytic and non-proteolytic regulation of protein kinases. Our own recent study identified the mitotic kinase PLK1 as a direct target of the CUL3 E3-ligase complex containing BTB-KELCH adaptor protein KLHL22. In this study, we aim at gaining mechanistic insights into CUL3-mediated regulation of the substrates, in particular protein kinases, by analyzing mechanisms of interaction between KLHL22 and PLK1. We find that kinase activity of PLK1 is redundant for its targeting for CUL3-ubiquitination. Moreover, CUL3/KLHL22 may contact 2 distinct motifs within PLK1 protein, consistent with the bivalent mode of substrate targeting found in other CUL3-based complexes. We discuss these findings in the context of the existing knowledge on other protein kinases and substrates targeted by CUL3-based E3-ligases.
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DOI：
10.1083/jcb.200309035
发表时间：
2004-01-19
期刊：
The Journal of cell biology
影响因子：
--
作者：
Lindon C;Pines J
通讯作者：
Pines J
DOI：
10.1083/jcb.200906117
发表时间：
2009-12-14
期刊：
The Journal of cell biology
影响因子：
--
作者：
Maerki S;Olma MH;Staubli T;Steigemann P;Gerlich DW;Quadroni M;Sumara I;Peter M
通讯作者：
Peter M
影响因子：
13.8
作者：
Stogios, PJ;Privé, GG
通讯作者：
Privé, GG
影响因子：
4.3
作者：
Lee, Kyung S.;Park, Jung-Eun;Erikson, Raymond L.
通讯作者：
Erikson, Raymond L.
影响因子：
10.5
作者：
Elowe, Sabine;Huemmer, Stefan;Nigg, Erich A.
通讯作者：
Nigg, Erich A.