Regulation of Binding of Lamin B Receptor to Chromatin by SR Protein Kinase and cdc2 Kinase in Xenopus Egg Extracts 生科四甲 91390410 謝宗文 Takano et cl.,(2004)

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Regulation of Binding of Lamin B Receptor to Chromatin by SR Protein Kinase and cdc2 Kinase in Xenopus Egg Extracts 生科四甲謝宗文 Takano et cl.,(2004) J. Bio. Chem

名詞解釋 Xenopus egg : 成熟的 cell cycle 研究體系, 在加入 ATP 再生系統, 可誘導不同的細胞週期的發生. Lamin b receptor (LBR): 在 interphase 時. 負責連接到 chromatin 的內核膜 protein 內核膜上的 protein

cdc2 kinase : 和 cell cycle protein 結合才有 kinase 的活性. 亦被稱作 CdK1. 活化後可將 protein 磷酸化而產生相應的生理效應

SR protein kinase 1: SR protein 的激酶. 在此實驗中扮演著刺激 the binding of LBR to chromatin 的角色.

Cell cycle SC (S-phase cytosol fraction) MC (M-phase cytosol fraction)

Cell cycle 轉動時. 核膜會有消失的時候. 而 LBR 位於內核膜上. 故作者認為 the binding of LBR to chromatin 可能受到 cell cycle 的調控. 而在內核膜上主要的 protein 是負責 bind to chromatin, ex : LBR 、 emerin 、 lamina associated polypeptide 2(LAP2) family 等. 在這篇研究中, 作者主要研究的是 LBR, 藉由 cell cycle-specific Xenopus egg cytosol fractions 來分析 kinase 負責調控 the binding of LBR to chromatin.

LBR 作者利用 GST fusion protein 來 bind LBR, 即是 GST-NK 和 GST-RS glutathione S-transferase (GST) : 用來 bind 所需 protein. 此實驗中的 protein 是 LBR. NK :LBR 的 nucleoplasmic 區域 (1-211) RS : 在 NK 之中的 arginine-serine 重複片段 (53-89)

圖1圖1 SRPK1 in SC 是負責刺激此一 binding 的 kinase

Dep : deplete SRPK 圖2圖2 SRPK 耗盡會使 SC 失去刺激 binding 能力. 重新加入 SRPK 後又恢復能力

圖3圖3 透過此實驗結果可驗證 SRPK 耗盡會使 SC 失去刺激 (LBR 磷酸化 )binding 的能力

接下來. 我們檢查在 S-phase 到 M-phase 中間這段過渡時期對於此 binding 的影響. kinase 有負責刺激. 也有負責抑制此 binding 的為了區分出何種 kinase 參與抑制. 作者用各種的 kinase inhibtitor 來加入 GST-NK 和 GST-NK(S71A).

圖4圖4 包含 cdc2 kinase 在內有多種 kinase 參與抑制

圖5圖5 對於此 binding 而言.cdc2 kinase 負責一部分的抑制

圖6圖6

cdc2 kinase/S71A 中消失的.c.e 兩點. 其中必定含有 serine71 兩相重疊後. 位置相同的 spot 上必有相同的 phosphopeptide.

和 SC 相較之下. 另兩個結果的 spot 有明顯的磷酸化

相較之下.MC+Rosco 上的 spot 因 cdc2 kinase 被抑制而消失了相較之下.MC/S71A 上的 spot 12 消失了. 而 spot 10 被磷酸化. 由以上結果可推知 spot 含有 serine71. 並且在 MC 時被 cdc2 kinase 磷酸化.

圖7圖7

在圖 7 中. 由 2.3 可知. 以 SRPK1 取代 SC. 對於此 binding 有相似的增強. 由 5.6 可知. 同樣用 cdc2 kinase 處理的 SRPK1 和 SC. 對於此 binding 有相似的減弱. 由此可知. 刺激是由 SRPK1 所負責. 而抑制則是由 cdc2 kinase 負責一部分.

圖8圖8 cdc2 kinase 在 MC 刺激 serine71 磷酸化是負責一部分的抑制 the binding of GST-NK to DNA-cellulose.

Regulation of Binding of Lamin B Receptor to Chromatin by SR Protein Kinase and cdc2 Kinase: Phosphorylation of GST-NK by cdc2 kinase in MC 導致一部份的抑制 the binding to chromatin. 抑制 the binding to chromatin 的 kinase 不只 cdc2 一種. 還有其他 kinase 可執行此功能. SRPK in SC 刺激 the binding of GST-NK to chromatin.

END