PHLPP

identyfikatory
fosfatazy białkowej bogatej w leucynę
Symbol	PHLPP
Alt. symbolika	PHLPP1, PLEKHE1
gen NCBI	23239
HGNC	20610
OMIM	609396
RefSeq	XM_166290
UniProt	O60346
Inne dane
Numer WE	3.1.3.16
Umiejscowienie	Chr. 18 q21.32
Szukaj Struktury Model szwajcarski Domeny InterPro

Domena PH i bogate w leucynę
identyfikatory podobne do fosfatazy białkowej powtórzeń
Symbol	PHLPPL
Alt. symbolika	PHLPP2
gen NCBI	23035
HGNC	29149
OMIM	611066
RefSeq	NM_015020
UniProt	Q6ZVD8
Inne dane
Numer WE	3.1.3.16
Umiejscowienie	Chr. 16 q22.2
Szukaj Struktury Model szwajcarski Domeny InterPro

Izoformy PHLPP ( domena PH i fosfatazy białkowe bogate w powtórzenia leucyny ) to para fosfataz białkowych , PHLPP1 i PHLPP2 , które są ważnymi regulatorami kinaz serynowo-treoninowych Akt ( Akt1 , Akt2 , Akt3 ) i konwencjonalnej/nowej kinazy białkowej C (PKC ) izoformy. PHLPP może działać jako supresor guza w kilku rodzajach raka ze względu na jego zdolność do blokowania sygnalizacji indukowanej przez czynnik wzrostu w komórkach nowotworowych.

PHLPP defosforyluje Ser -473 (motyw hydrofobowy) w Akt, częściowo inaktywując w ten sposób kinazę.

Ponadto PHLPP defosforyluje konwencjonalnych i nowych członków rodziny kinaz białkowych C na ich motywach hydrofobowych, odpowiadających Ser-660 w PKCβII.

Struktura domeny

PHLPP należy do rodziny fosfataz PPM, które do swojej aktywności wymagają magnezu lub manganu i są niewrażliwe na większość powszechnych inhibitorów fosfatazy, w tym [kwas okadaikowy]. PHLPP1 i PHLPP2 mają podobną strukturę domeny, która obejmuje domniemaną domenę asocjacyjną Ras , domenę homologiczną do plekstryny , serię powtórzeń bogatych w leucynę , domenę fosfatazy PP2C i C-końcową PDZ ligand. PHLPP1 ma dwa warianty składania, PHLPP1α i PHLPP1β, z których PHLPP1β jest większy o około 1,5 kilopar zasad. PHLPP1α, który był pierwszą scharakteryzowaną izoformą PHLPP, nie ma N-końcowej części białka, w tym domeny asocjacyjnej Ras. Struktura domeny PHLPP wpływa na jego zdolność do defosforylacji substratów. Konstrukt PHLPP pozbawiony domeny PH nie jest w stanie zmniejszyć fosforylacji PKC, podczas gdy PHLPP pozbawiony ligandu PDZ nie jest w stanie zmniejszyć fosforylacji Akt.

Defosforylacja Akt

Wykazano, że fosfatazy z rodziny PHLPP, PHLPP1 i PHLPP2 bezpośrednio defosforylują, a zatem inaktywują różne izoformy Akt, w jednym z dwóch krytycznych miejsc fosforylacji wymaganych do aktywacji: serynie473. PHLPP2 defosforyluje AKT1 i AKT3 , podczas gdy PHLPP1 jest specyficzny dla AKT2 i AKT3. Wydaje się, że brak PHLPP ma wpływ na indukowaną czynnikiem wzrostu fosforylację Akt. Kiedy zarówno PHLPP1, jak i PHLPP2 są znokautowane za pomocą siRNA, a komórki są stymulowane za pomocą naskórkowego czynnika wzrostu, szczytowa fosforylacja Akt zarówno w Serine473, jak i Treoninie308 (drugie miejsce wymagane do pełnej aktywacji Akt) dramatycznie wzrasta.

Rodzina kinaz Akt

U ludzi rodzina Akt obejmuje trzy geny: AKT1 , AKT2 i AKT3 . Enzymy te należą do rodziny kinaz białkowych specyficznych dla seryny/treoniny ( EC 2.7.11.1 ).

Akt1 bierze udział w komórkowych szlakach przeżycia i hamowaniu procesów apoptotycznych . Akt1 jest również w stanie indukować syntezy białek , a zatem jest kluczowym białkiem sygnałowym w szlakach komórkowych, które prowadzą do przerostu mięśni szkieletowych i ogólnego wzrostu tkanki. Ponieważ może blokować apoptozę, a tym samym promować przeżycie komórek, Akt1 jest uważany za główny czynnik w wielu typach raka. Akt (obecnie nazywany również Akt1) został pierwotnie zidentyfikowany jako onkogen w transformującym retrowirusie , AKT8.

Akt2 jest ważny w szlaku sygnałowym insuliny. Jest wymagana do indukcji transportu glukozy.

Te oddzielne role dla Akt1 i Akt2 wykazano, badając myszy, u których gen Akt1 lub Akt2 został usunięty lub „znokautowany”. U myszy, która jest zerowa dla Akt1, ale normalna dla Akt2, homeostaza glukozy jest niezakłócona, ale zwierzęta są mniejsze, co jest zgodne z rolą Akt1 we wzroście. W przeciwieństwie do myszy, które nie mają Akt2, ale mają prawidłowy Akt1, mają łagodny niedobór wzrostu i wykazują fenotyp cukrzycowy ( insulinooporność ), co ponownie jest zgodne z ideą, że Akt2 jest bardziej specyficzny dla szlaku sygnałowego receptora insuliny .

Rola Akt3 jest mniej jasna, chociaż wydaje się, że jest wyrażana głównie w mózgu. Donoszono, że myszy pozbawione Akt3 mają małe mózgi.

Fosforylacja Akt przez PDK1 i PDK2

Po prawidłowym umieszczeniu w błonie poprzez wiązanie PIP3 , Akt może być następnie fosforylowany przez aktywujące kinazy, kinazę 1 zależną od fosfoinozytydu ( PDK1 ) i PDK2. Serine473, motyw hydrofobowy, jest fosforylowany w sposób zależny od mTORC2, co prowadzi niektórych badaczy do postawienia hipotezy, że mTORC2 jest długo poszukiwaną cząsteczką PDK2. Treonina308, pętla aktywacji , jest fosforylowany przez PDK1, umożliwiając pełną aktywację Akt. Aktywowany Akt może następnie aktywować lub dezaktywować niezliczone substraty poprzez aktywność kinazy. PHLPP antagonizują zatem PDK1 i PDK2, ponieważ defosforylują miejsce, które fosforyluje PDK2.

Defosforylacja kinazy białkowej C

PHLPP1 i 2 również defosforylują motywy hydrofobowe dwóch klas rodziny kinaz białkowych C (PKC): konwencjonalnych PKC i nowych PKC. (Trzecia klasa PKC, znana jako atypowe, ma fosfomimetyk w motywie hydrofobowym, co czyni je niewrażliwymi na PHLPP.)

Rodzina kinaz PKC składa się z 10 izoform, których wrażliwość na różne wtórne przekaźniki jest podyktowana strukturą ich domen. Konwencjonalne PKC mogą być aktywowane przez wapń i diacyloglicerol , dwa ważne mediatory sygnalizacji receptora sprzężonego z białkiem G. Nowe PKC są aktywowane przez diacyloglicerol, ale nie przez wapń, podczas gdy nietypowe PKC nie są aktywowane przez żadne z nich.

Rodzina PKC, podobnie jak Akt, odgrywa rolę w przeżywalności i ruchliwości komórek. Większość izoform PKC jest antyapoptotyczna, chociaż PKCδ (nowa izoforma PKC) jest proapoptotyczna w niektórych układach.

Chociaż PKC ma te same miejsca fosforylacji co Akt, jego regulacja jest zupełnie inna. PKC jest konstytutywnie fosforylowana, a jej ostra aktywność jest regulowana przez wiązanie enzymu z błonami. Defosforylacja PKC w motywie hydrofobowym przez PHLPP umożliwia defosforylację PKC w dwóch innych miejscach (pętla aktywacyjna i motyw zwrotny). To z kolei czyni PKC wrażliwym na degradację. Zatem przedłużony wzrost ekspresji lub aktywności PHLPP hamuje fosforylację i stabilność PKC, zmniejszając całkowite poziomy PKC w czasie.

Rola w raku

Badacze postawili hipotezę, że izoformy PHLPP mogą odgrywać rolę w raku z kilku powodów. Po pierwsze, genetyczne loci kodujące PHLPP1 i 2 są często tracone w raku. Region obejmujący PHLPP1, 18q21.33, często ulega utracie heterozygotyczności ( LOH ) w raku okrężnicy, podczas gdy 16q22.3, który zawiera gen PHLPP2, ulega LOH w raku piersi i jajnika, guzach Wilmsa, raku prostaty i raku wątrobowokomórkowym. Po drugie, eksperymentalna nadekspresja PHLPP w liniach komórek nowotworowych ma tendencję do zmniejszania apoptozy i zwiększania proliferacji, a stabilne linie komórkowe okrężnicy i glejaka z nadekspresją PHLPP1 wykazują zmniejszone tworzenie się guza w modelach heteroprzeszczepów. Ostatnie badania wykazały również, że Bcr-Abl , białko fuzyjne odpowiedzialne za przewlekłą białaczkę szpikową ( CML ), obniża poziomy PHLPP1 i PHLPP2, a obniżanie poziomów PHLPP zakłóca skuteczność inhibitorów Bcr-Abl, w tym Gleevec , w liniach komórkowych CML.

Wreszcie wiadomo, że zarówno Akt, jak i PKC są promotorami nowotworów, co sugeruje, że ich negatywny regulator PHLPP może działać jako supresor guza.