Plk1 acetylation status regulates mitotic progression
- 주제(키워드) 도움말 Plk1 , p300 , Acetylation , Cell cycle , Plk1 , p300 , 아세틸화 , 세포주기
- 발행기관 서강대학교 일반대학원
- 지도교수 차혁진
- 발행년도 2016
- 학위수여년월 2016. 2
- 학위명 석사
- 학과 및 전공 일반대학원 생명과학과
- 실제URI http://www.dcollection.net/handler/sogang/000000058748
- 본문언어 영어
- 저작권 서강대학교 논문은 저작권보호를 받습니다.
초록/요약
Polo-like kinase 1 (Plk1) is a serine/threonine kinase, playing multiple roles during mitotic progression. Active phosphorylation of Plk1 by Aurora A, occurring at G2/M boundary, is important to the mitotic events. Considering diverse roles of Plk1 during mitosis, other modification may be involved in fine regulation of Plk1 activity. In my previous study, the activity of Plk1 was modulated by direct interaction with Sirt1, a histone deacetylase, suggesting that acetylation on Plk1 may contribute to activity of Plk1 during mitosis. However, the underlying molecular mechanism of Plk1 acetylation remains unclear. Herein, I showed that lysine 61 of Plk1, located in the kinase domain, was acetylated by p300 and acetylation of Plk1 increased the enzymatic activity. Computational modeling revealed that lysine 61 was exposed at surface area and the acetylation status altered electric charge distribution of the catalytic area, which may account for increased Plk1 activity by acetylation. Moreover, acetylation on lysine 61 of Plk1 may cause delay in mitotic exit and mitotic catastrophe.
more초록/요약
Polo-like kinase 1 (Plk1)은 세포 분열 진행 단계에서 다양한 역할을 하는 세린/트레오닌 인산화 효소이다. Plk1은 G2/M 경계에서 Aurora A에 의해 인산화되면서 활성화되고 이는 유사세포분열기의 진행에 있어 중요하다. 유사세포분열기 동안의 다양한 Plk1의 역할을 고려했을 때, 또 다른 단백질 변형이 Plk1의 기능을 정교하게 조절하는데 관여할 가능성이 있다. 이전 연구 논문에서, 유사세포분열기 동안 Plk1의 활성이 탈아세틸화효소인 Sirt1과의 직접적인 상호작용에 의해서 조절될 수 있다는 것을 밝힌 바 있지만 Sirt1에 의한 Plk1의 활성 조절에 대한 분자적인 매커니즘에 대해서는 명확히 규명되지 않았다. 이에 이번 연구에서 Sirt1이 탈인산화 효소임을 고려하여 Plk1의 아세틸화 가능성을 실험해보았다. 실험 결과, Plk1의 인산화 효소 영역에 존재하는 61번 아미노산인 라이신 잔기가 아세틸화 효소 p300에 의해 아세틸화된다는 것을 규명하였다. Sirt1에 의한 Plk1의 효소 활성 감소와는 반대로, p300에 의한 Plk1의 아세틸화는 Plk1의 활성을 증가시킨다는 것을 관찰하였다. 또한, 구조적인 측면에서 보았을 때, Plk1의 61번째 아미노산인 라이신 잔기는 단백질의 표면에 노출되어 있으며 아세틸화가 됨으로써 표면의 전하 분포가 달라짐을 예측하였고, 이것이 Plk1의 활성을 조절하는 데 영향을 주었을 것이라고 예상하였다. 마지막으로, 흥미롭게도 아세틸화에 의해 증가된 Plk1의 활성 증가가 지속적으로 유지되면 유사세포분열기의 종결을 지연시키고 결과적으로 세포의 사멸을 유도하는 것으로 나타났다.
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