SUMO化:调节蛋白酪氨酸磷酸酶的新途径

【字体: 时间:2007年01月09日 来源:生物通

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  生物通报道:PIAS1通过SUMO化(sumoylation)下调蛋白酪氨酸磷酸酶-1B(protein tyrosine phosphatase 1B,PTP-1B)的活性

  生物通报道:PIAS1通过SUMO化(sumoylation)下调蛋白酪氨酸磷酸酶-1B(protein tyrosine phosphatase 1B,PTP-1B)的活性 。

蛋白酪氨酸磷酸酶-1B(protein tyrosine phosphatase 1B,PTP-1B)负向调节胰岛素和瘦素(leptin)的信号转导。PTB1B能够发生磷酸化、氧化和蛋白质水解。最新一期《Nature Cell Biology》一篇文章中,Jonathan Chernoff等描述了一种调节PTB1B的新机制。Chernoff等发现小分子泛素样修饰体(small ubiquitin-like modifier,SUMO)E3连接酶PIAS(STAT1的活性抑制剂)能够与PTP1B相互作用,降低PTP1B的催化活性,高度强调sumoylation在调节磷酸酶活性和胰岛素信号转导途径中的新作用。

研究人员利用酵母双杂交发现PIAS与PTP1B相互作用,在多个位点促进内源性PTP1B进行sumoylation;PTP1B在PIAS1被敲除的小鼠胚胎纤维原细胞中不进行sumoylation,说明PIAS是sumoylation所必需的。

奇怪的是,PTP1B的sumoylation依赖于其细胞定位:内源性网状组织/核膜-锚定的PTP1B突变体比质膜、细胞质或者核PTP1B突变体,发生sumoylation的程度要高。而且,PTP1B-GFP与mRFP-SUMO在核周区进行Förster荧光共振能量转移( resonance energy transfer,FRET),说明大多数PTP1B的sumoylation发生在此区域。

用精胺酸双替换335和347位点的赖氨酸后,PTB1B的sumoylatio明显降低,说明这这两个位点是修饰的主要位点但绝非唯一位点。只有所有的四个被认可的sumoylation位点全部发生突变,才能得到不进行sumoylation的PTP1B。

Chernoff与同事检测sumoylation对PTP1B活性的影响,发现野生型PTP1B发生sumoylation后,抵抗p-nitrophenyl磷酸盐和被磷酸化的胰岛素受体β亚基的活性明显下降,但是sumoylation抗性的突变体却不受影响。重要的是,胰岛素信号途径通过一种PIAS1依赖的方式诱导PTP1B的sumoylation,短暂地抑制PTP1B下调胰岛素受体活性的能力。这些发现提示,PIAS1-催化的PTP1B的sumoylation的物理相关性,展示了一种胰岛素信号途径的新的调节机制。SUMO修饰的PTP1B活性下降的精确的分子机制仍有待进一步研究。研究人员推测,sumoylation会引起构象改变,降低磷酸酶与底物相互作用的能力。(生物通记者 小粥)

Original References:
Shrikrishna Dadke, Sophie Cotteret, Shu-Chin Yip, Zahara M. Jaffer, Fawaz Haj, Alexey Ivanov, Frank Rauscher III, Ke Shuai, Tony Ng, Benjamin G. Neel & Jonathan Chernoff. 
Regulation of protein tyrosine phosphatase 1B by sumoylation. 
Nature Cell Biology 9, 80 - 85 (2006) 
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