Aurora A通过识别c-Myc磷酸化降解基序调控其稳定性的分子机制研究

本研究揭示了Aurora A（AurA）激酶通过特异性结合c-Myc转录激活域（TAD）并识别其N端磷酸化降解基序（T58/S62）的分子机制。研究人员运用FRET和NMR技术，发现AurA与c-Myc的MB0-MBII区域形成多位点相互作用，且磷酸化显著增强结合亲和力。该发现阐明了AurA在c-Myc泛素化降解通路中的调控作用，为靶向Myc依赖性肿瘤治疗提供了新思路。

　　

在人类癌症中，c-Myc的过度表达或突变是常见现象，其蛋白稳定性通过N端保守的磷酸化降解基序（T58/S62）调控，该过程涉及SCF^Fbxw7泛素连接酶的招募。然而，激酶Aurora A（AurA）如何与c-Myc相互作用并影响其降解仍不清楚。这项研究通过前沿生物物理技术，揭示了AurA与c-Myc结合的分子细节，为理解Myc蛋白稳态调控提供了关键见解。

研究人员采用FRET（荧光共振能量转移）和核磁共振（NMR）技术，系统研究了AurA与c-Myc的相互作用。通过构建单半胱氨酸突变的c-Myc^1-331片段，利用Alexa 488/dabcyl荧光标记体系进行结合亲和力测定；同时运用¹⁵N/¹³C标记的c-Myc^1-88进行HSQC滴定实验，结合AlphaFold 3进行复合物结构预测。体外磷酸化实验通过CDK2/cyclinA和GSK3β实现T58/S62双磷酸化，并通过质谱验证。

研究结果显示，AurA与c-Myc的相互作用跨越145个氨基酸的转录激活域（TAD）。FRET实验表明，AurA与MB0、MBI和MBII区域形成多位点相互作用，结合解离常数（Kd）为2-3 μM。值得注意的是，T58/S62双磷酸化使结合亲和力提高2-3倍，表明AurA优先识别"准备降解"的c-Myc分子。

NMR分析揭示了结合的具体位点：AurA主要与MBI的I49-K52片段结合，该区域在结合时呈现中间交换动力学特征。AlphaFold模型预测W50插入AurA的PIF口袋，实验证实W50R突变显著削弱结合。令人惊讶的是，磷酸化的pT58残基显示出明显的化学位移变化，但未表现出结合诱导的峰强度衰减，提示磷酸化可能通过稳定多脯氨酸II型（PPII）螺旋构象间接增强结合。

这些发现表明，AurA通过"分子支架"机制调控c-Myc稳定性：一方面结合MB0-MBII区域形成稳定复合物，另一方面通过识别磷酸化降解基序的构象变化，可能在不直接掩蔽磷酸化位点的情况下，影响SCF^Fbxw7对c-Myc的识别。该研究为理解Myc蛋白在癌症中的异常稳定提供了结构基础，并为开发靶向AurA-c-Myc相互作用的小分子抑制剂提供了理论依据。特别值得注意的是，某些AurA抑制剂可通过变构机制破坏其与Myc的结合，这为治疗Myc依赖性肿瘤提供了新的策略方向。