통합연계키나아제

Integrin-linked kinase
ILK
Protein ILK PDB 2KBX.png
사용 가능한 구조물
PDB직교 검색: PDBe RCSB
식별자
별칭ILK, HEL-S-28, ILK-1, ILK-2, P59, P59intein linked kinase
외부 IDOMIM: 602366 MGI: 1195267 HomoloGene: 3318 GeneCard: ILK
직교체
종인간마우스
엔트레스

3611

16202

앙상블

ENSG00000166333

ENSMUSG00000030890

유니프로트

Q13418

O55222

RefSeq(mRNA)

NM_001014794
NM_001014795
NM_001278441
NM_001278442
NM_004517

NM_001161724
NM_010562

RefSeq(단백질)

NP_001014794
NP_001014795
NP_001265370
NP_001265371
NP_004508

NP_001155196
NP_034692

위치(UCSC)Chr 11: 6.6 – 6.61MbChr 7: 105.39 – 105.39Mb
PubMed 검색[3][4]
위키다타
인간 보기/편집마우스 보기/편집

통합연계키나아제는 인간에서 통합 매개 신호 전도에 관여하는 ILK 유전자에 의해 인코딩되는 효소다.ILK의 돌연변이는 심근경색과 관련이 있다.[5][6]원래 효모 2 하이브리드 스크린에서 확인된 59kDa 단백질로 β1을 미끼 단백질로 통합했다.[7]이 발견 이후, ILK는 세포 이동, 증식, 접착을 포함한 다양한 세포 기능과 연관되어 왔다.

통합연계키나제(ILKs)는 라프 유사키나제(RAF)의 하위 계열이다.ILK의 구조는 N-terminus에서 5개의 Ankyrin 반복, Phosphoinositide 결합 모티브 및 키나제 촉매 영역의 극 N-terminus로 구성된다.[8]통합체는 효소 활성도가 부족하고 단백질을 신호하는 어댑터에 의존한다.[8]ILK는 세포질 영역의 베타-1과 베타-3 통합에 연결되어 있으며 가장 잘 설명된 통합 중 하나이다.[9]Hannigan에 의해 serine/threonine kinase로 처음 설명되었지만,[7] ILK kinases의 중요한 모티브는 여전히 특성화되지 않았다.[9]ILK는 개발 규제와 조직 내 집단에 역할을 하는 것으로 생각되지만 파리, 벌레, 생쥐의 ILK 활동은 이러한 과정을 규제하는데 필요하지 않다는 것이 밝혀졌다.[9]

동물 ILK는 근육 발달을 조절하는 핀치파인 콤플렉스와 연결되어 있다.[9]ILK가 부족한 생쥐는 조직적인 근육세포 발달 부족으로 배아 치사율이 높았다.[9]포유류에서 ILK는 촉매 활성도가 부족하지만 초점 접착을 위한 비계 단백질 기능을 지원한다.[9]공장에서는 ILKs가 복합체를 초점 접착 부위로 신호한다.[10]식물의 ILK에는 여러 개의 ILK 유전자가 들어 있다.ILK 유전자가[10] 거의 없는 동물과 달리 ILK는 종양성분이 있는 것으로 밝혀졌다.ILKs는 세린/트레오닌 인산염의 활동을 제어한다.[9]

원리 특징

적분체를 통한 세포외 매트릭스 신호의 전도는 세포내 및 세포외 기능에 영향을 미치며 세포단백질과 세포내 통합 영역의 상호작용이 필요한 것으로 보인다.통합연계키나아제(ILK)는 베타-1 통합의 세포질 영역과 상호작용한다.동일한 단백질을 인코딩하는 여러 가지 대안으로 분할된 대본 변형들이 이 유전자에 대해 발견되었다.[11]최근의 결과는 C-단자 키나제 도메인이 실제로 어댑터 기능을 가진 사이비키나제라는 것을 보여주었다.[12][13][14]

2008년에 ILK는 센트로솜에 국부화하여 유사분열 조직을 규제하는 것으로 밝혀졌다.[15]

통합 연계 키나아제는 다음과 상호 작용하는 것으로 나타났다.

플랜트 ILK1의 기능

ILKs는 다양한 신호 캐스케이드를 조절하기 위해 많은 투과형 수용체와 상호작용하여 기능한다.[7]ILK1은 플라즈마 막과[10] 소포체 망막에 공동으로 국부화 되어 있는 대부분의 식물의 뿌리 시스템에서 발견되어 ILK1은 삼투압과 소금 응력의 제어, 이용가능성에 기초한 영양소 섭취의 제어와 병원체 검출에 대한 책임이 있다.[23]

삼투압력 및 염분응력

ILK1은 초산성 응력 감도와 연결되어 있다.[23]ILK1은 염분 농도를 증가시켜 용액에 넣은 묘목의 소금 스트레스를 줄였다.[10]ILK1 농도는 높은 염분 노출에 관계없이 개발 내내 상당히 일정하게 유지된다.[23]기존에는 K축적이+ 염분농도 증가에서 감소했다고 여겨졌다.[24]K동방병은+ 높은 염분 농도에서는 영향을 받지 않는다.염분응력이 높은 기간에는 ILK1이 존재하는 K+ 농도를 기존 수준으로 유지했다.flg22 뿌리 성장 억제에 칼륨 수송이 필요하며 flg22에 의해 칼륨 수송이 영향을 받았다.[23]

칼륨 수치는 병원체 관련 분자 패턴(PAMP)을 유발하는 22개의 아미노산으로 구성된 플라겔린 펩타이드인 flg22의 활성화를 조절한다.PAMP는 박테리아 병원체 경보 시스템의 조절기를 활성화하여 기능한다.[23][25]Mn2+, Mg2+, S, Ca의2+ 이온 농도 수준도 PAMP 규제 당국이 동원된 후 영향을 받았다.[23]

영양섭취

칼륨(K+)은 식물 세포의 삼모극화, 막전위 유지 및 터고르 압력을 담당하며, 이는 발전소 내에서 기공의 움직임과 관의 성장을 매개한다.[26]광합성 및 기타 대사 경로는 칼륨에 의해 제어된다.[26]충분한+ K 흡수가 충족되지 않으면, PAMP가 활성화된다.특히 CML9인 Calmodulins는 ILK1과 상호작용하고 세포 내 칼륨 수치를 조절하는 중요한 유전자로 등장했다.CLM9가 주로 Ca를2+ 규제하는 반면, 아직 식별되지 않은+ K/Ca2+ 유입 채널과 연계되어 있다.[10]CML9와 ILK1 사이에 교호작용이 발생하는 것으로 알려져 있는 반면, ILK1은 CML9의 직접 인산화 대상이 아니다. CML9를 추가하면 ILK1의 자가인산화가 감소하며, 현재는 섭취 가능한 칼슘과 무관하게 된다.

가) 아라비도시스 전장단백질순서나) ILK의 3D 구조가 반복된다.C) N단자는 파란색 C단자는 빨간색이다.2차 원소의 계승을 보여 준다.D) ILK의 아미노산 염기서열

ILK1은 망간(Mn2+)의 유무에 의해서도 영향을 받는다.자기인산화 및 기질인산화 작용은 Mn과2+ Mg2+. Mn에2+ 모두 노출되었을 때 발생했으며 Mg가2+ 노출되지 않은 경우 선량에 의존했다.특정 ILK 자가 인산염 부위는 Mn이2+ 존재하지만 위에서 제시한 ILK1 종속 인산염을 지지하는 Mg가 존재하지는2+ 않았다.[10]질량분석 결과 이 반응을 유발할 다른 키네아제가 존재하지 않는 것으로 나타났다.

병원체 검출

ILK1은 박테리아 병원균의 내성을 촉진하는 것으로 밝혀졌다.[10]ILK1은 묘목의 flg22 감도에 필요하다.촉매적으로 비활성화된 버전의 ILK1은 촉매 활성 버전의 ILK1과 비교되어 박테리아 병원균에 도전했을 때의 저항 수준을 확인하였다.비활성 ILK1을 접종한 식물은 활성 ILK1보다 세균 감염에 더 취약해 세균 병원체 검출에 ILK1이 필요하다는 주장이 나왔다.ILK1은 박테리아 병원체 검출에 관여하지만, 효과 유발 방어에는 사용되지 않는다.[23]

ILK1은 MPK3와 MPK6의 인산화 작용을 통해 PAMP 응답과 기저 면역력을 증가시키고 반응성 산소종(ROS) 생산에서 독립적으로 작동한다.HAC5와 같은 고친화성 칼륨 흡수 매개체도 flg22 신호에 필수적인 것으로 밝혀졌다.[23]HAC5는 칼륨 수치가 낮을 때 기능한다.[23]Flg22는 세포의 혈장막을 탈극화하는 것으로 나타났으며, HAC5와 ILK1이 함께 이온 동태현상을 중재하여 성장과 억제와 같은 장단기 작용을 모두 돕는 것으로 나타났다.[23]

참조

  1. ^ a b c GRCh38: 앙상블 릴리스 89: ENSG00000166333 - 앙상블, 2017년 5월
  2. ^ a b c GRCm38: 앙상블 릴리스 89: ENSMUSG000030890 - 앙상블, 2017년 5월
  3. ^ "Human PubMed Reference:". National Center for Biotechnology Information, U.S. National Library of Medicine.
  4. ^ "Mouse PubMed Reference:". National Center for Biotechnology Information, U.S. National Library of Medicine.
  5. ^ Brodehl, Andreas; Rezazadeh, Saman; Williams, Tatjana; Munsie, Nicole M.; Liedtke, Daniel; Oh, Tracey; Ferrier, Raechel; Shen, Yaoqing; Jones, Steven J. M. (2019-02-15). "Mutations in ILK, encoding integrin-linked kinase, are associated with arrhythmogenic cardiomyopathy". Translational Research. 208: 15–29. doi:10.1016/j.trsl.2019.02.004. ISSN 1878-1810. PMC 7412573. PMID 30802431.
  6. ^ Knöll, Ralph; Postel, Ruben; Wang, Jianming; Krätzner, Ralph; Hennecke, Gerrit; Vacaru, Andrei M.; Vakeel, Padmanabhan; Schubert, Cornelia; Murthy, Kenton (2007-07-31). "Laminin-alpha4 and integrin-linked kinase mutations cause human cardiomyopathy via simultaneous defects in cardiomyocytes and endothelial cells". Circulation. 116 (5): 515–525. doi:10.1161/CIRCULATIONAHA.107.689984. ISSN 1524-4539. PMID 17646580.
  7. ^ a b c Hannigan GE, Leung-Hagesteijn C, Fitz-Gibbon L, Coppolino MG, Radeva G, Filmus J, Bell JC, Dedhar S (1996). "Regulation of cell adhesion and anchorage-dependent growth by a new beta 1-integrin-linked protein kinase". Nature. 379 (6560): 91–6. Bibcode:1996Natur.379...91H. doi:10.1038/379091a0. PMID 8538749. S2CID 4325637.
  8. ^ a b Dedhar S, Williams B, Hannigan G (1999). "Integrin-linked kinase (ILK): a regulator of integrin and growth-factor signalling". Trends in Cell Biology. 9 (8): 319–23. doi:10.1016/s0962-8924(99)01612-8. PMID 10407411.
  9. ^ a b c d e f g Widmaier M, Rognoni E, Radovanac K, Azimifar SB, Fässler R (2012). "Integrin-linked kinase at a glance". Journal of Cell Science. 125 (Pt 8): 1839–43. doi:10.1242/jcs.093864. PMID 22637643.
  10. ^ a b c d e f g Popescu SC, Brauer EK, Dimlioglu G, Popescu GV (2017). "Insights into the Structure, Function, and Ion-Mediated Signaling Pathways Transduced by Plant Integrin-Linked Kinases". Frontiers in Plant Science. 8: 376. doi:10.3389/fpls.2017.00376. PMC 5376563. PMID 28421082.
  11. ^ "Entrez Gene: ILK integrin-linked kinase".
  12. ^ Lange A, Wickström SA, Jakobson M, Zent R, Sainio K, Fässler R (October 2009). "Integrin-linked kinase is an adaptor with essential functions during mouse development". Nature. 461 (7266): 1002–6. Bibcode:2009Natur.461.1002L. doi:10.1038/nature08468. PMID 19829382. S2CID 4399882.
  13. ^ Fukuda K, Gupta S, Chen K, Wu C, Qin J (December 2009). "The pseudoactive site of ILK is essential for its binding to alpha-Parvin and localization to focal adhesions". Molecular Cell. 36 (5): 819–30. doi:10.1016/j.molcel.2009.11.028. PMC 2796127. PMID 20005845.
  14. ^ Qin J, Wu C (October 2012). "ILK: a pseudokinase in the center stage of cell-matrix adhesion and signaling". Current Opinion in Cell Biology. 24 (5): 607–13. doi:10.1016/j.ceb.2012.06.003. PMC 3467332. PMID 22763012.
  15. ^ Fielding AB, Dobreva I, McDonald PC, Foster LJ, Dedhar S (February 2008). "Integrin-linked kinase localizes to the centrosome and regulates mitotic spindle organization". The Journal of Cell Biology. 180 (4): 681–9. doi:10.1083/jcb.200710074. PMC 2265580. PMID 18283114.
  16. ^ Ewing RM, Chu P, Elisma F, Li H, Taylor P, Climie S, McBroom-Cerajewski L, Robinson MD, O'Connor L, Li M, Taylor R, Dharsee M, Ho Y, Heilbut A, Moore L, Zhang S, Ornatsky O, Bukhman YV, Ethier M, Sheng Y, Vasilescu J, Abu-Farha M, Lambert JP, Duewel HS, Stewart II, Kuehl B, Hogue K, Colwill K, Gladwish K, Muskat B, Kinach R, Adams SL, Moran MF, Morin GB, Topaloglou T, Figeys D (2007). "Large-scale mapping of human protein-protein interactions by mass spectrometry". Molecular Systems Biology. 3: 89. doi:10.1038/msb4100134. PMC 1847948. PMID 17353931.
  17. ^ Barry FA, Gibbins JM (April 2002). "Protein kinase B is regulated in platelets by the collagen receptor glycoprotein VI". The Journal of Biological Chemistry. 277 (15): 12874–8. doi:10.1074/jbc.M200482200. PMID 11825911.
  18. ^ Delcommenne M, Tan C, Gray V, Rue L, Woodgett J, Dedhar S (September 1998). "Phosphoinositide-3-OH kinase-dependent regulation of glycogen synthase kinase 3 and protein kinase B/AKT by the integrin-linked kinase". Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 95 (19): 11211–6. Bibcode:1998PNAS...9511211D. doi:10.1073/pnas.95.19.11211. PMC 21621. PMID 9736715.
  19. ^ Persad S, Attwell S, Gray V, Mawji N, Deng JT, Leung D, Yan J, Sanghera J, Walsh MP, Dedhar S (July 2001). "Regulation of protein kinase B/Akt-serine 473 phosphorylation by integrin-linked kinase: critical roles for kinase activity and amino acids arginine 211 and serine 343". The Journal of Biological Chemistry. 276 (29): 27462–9. doi:10.1074/jbc.M102940200. PMID 11313365.
  20. ^ Leung-Hagesteijn C, Mahendra A, Naruszewicz I, Hannigan GE (May 2001). "Modulation of integrin signal transduction by ILKAP, a protein phosphatase 2C associating with the integrin-linked kinase, ILK1". The EMBO Journal. 20 (9): 2160–70. doi:10.1093/emboj/20.9.2160. PMC 125446. PMID 11331582.
  21. ^ Tu Y, Li F, Goicoechea S, Wu C (March 1999). "The LIM-only protein PINCH directly interacts with integrin-linked kinase and is recruited to integrin-rich sites in spreading cells". Molecular and Cellular Biology. 19 (3): 2425–34. doi:10.1128/mcb.19.3.2425. PMC 84035. PMID 10022929.
  22. ^ Zhang Y, Chen K, Guo L, Wu C (October 2002). "Characterization of PINCH-2, a new focal adhesion protein that regulates the PINCH-1-ILK interaction, cell spreading, and migration". The Journal of Biological Chemistry. 277 (41): 38328–38. doi:10.1074/jbc.M205576200. PMID 12167643.
  23. ^ a b c d e f g h i j Brauer E (June 2016). "The Raf-like Kinsase ILK1 and the High Affinity K+ Transporter HAK5 Are Required for Innate Immunity and Abiotic Stress Response". Plant Physiology. 171 (2): 1470–1484. doi:10.1104/pp.16.00035. PMC 4902592. PMID 27208244 – via American Society of Plant Biologists.
  24. ^ Alemán F, Nieves-Cordones M, Martínez V, Rubio F (2011). "Root K(+) acquisition in plants: the Arabidopsis thaliana model". Plant & Cell Physiology. 52 (9): 1603–12. doi:10.1093/pcp/pcr096. PMID 21771865.
  25. ^ Chinchilla D, Bauer Z, Regenass M, Boller T, Felix G (2006). "The Arabidopsis receptor kinase FLS2 binds flg22 and determines the specificity of flagellin perception". The Plant Cell. 18 (2): 465–76. doi:10.1105/tpc.105.036574. PMC 1356552. PMID 16377758.
  26. ^ a b Wang Y, Wu WH (October 2017). "Regulation of potassium transport and signaling in plants". Current Opinion in Plant Biology. 39: 123–128. doi:10.1016/j.pbi.2017.06.006. PMID 28710919.

추가 읽기