단백질키나제 C제타형

Protein kinase C zeta type
PRKCZ
식별자
별칭PRKCZ, PKC-ZETA, PKC2, 단백질 키나제 C 제타
외부 IDOMIM: 176982 MGI: 97602 HomoloGene: 55681 GeneCard: PRKCZ
직교체
인간마우스
엔트레스
앙상블
유니프로트
RefSeq(mRNA)

NM_001039079
NM_008860
NM_001355178

RefSeq(단백질)

NP_001034168
NP_032886
NP_001342107

위치(UCSC)Chr 1: 2.05 – 2.19MbChr 4: 155.34 – 155.45Mb
PubMed 검색[3][4]
위키다타
인간 보기/편집마우스 보기/편집

PRKCZ라고도 알려진 단백질 키나제 C, 제타(PKCζ)는 PRKCZ 유전자에 의해 암호화된 인간의 단백질이다.PRKCZ 유전자는 최소 두 개의 대체 대본인, 즉 전신 PKCζN단자 잘린 형태 PKMζ를 암호화하고 있다.PKMζ은 뇌에서 장기 기억을 유지하는 데 책임이 있다고 생각된다.장기적 위력의 생성과 유지에 있어서 PKCζ의 중요성은 1993년 브루클린에 있는 뉴욕 주립대학의 토드 삭토르와 그의 동료들에 의해 처음 설명되었다.[5]

구조

PKC-제타는 N-단자 규제 영역을 가지며, 힌지 영역과 C-단자 촉매 도메인이 그 뒤를 잇는다. 번째 메신저는 규제 영역에 결합하여 PKC를 자극하고, 효소를 세포솔에서 으로 변환하며, PKC 촉매 단백질 키나제 활성의 자동 인히지를 제거하는 순응적 변화를 생성한다.대체 대본에서 생성된 PKC-제타의 뇌별 이소 형태인 PKM-제타는 전체 PKC-제타의 규제 영역이 부족하여 구성적으로 활성화된다.[6]

PKMζ는 PKCζ의 독립 촉매 영역이며, 전신 PKCζ의 자동 억제 규제 영역이 결여되어 제2의 메신저 없이도 구성적이고 끈질기게 활동한다.원래는 단백질 키나아제 C(PKC)의 비정형 이소 형태인 전장 PKCζ의 갈라진 제품으로 생각되었다.PKC는 다른 PKC 등양식과 마찬가지로 대상 단백질인산염 그룹을 첨가하는 세린/트레오닌 키나아제다.다른 PKC 등본형식과 달리 PKC는 칼슘이나 디아실글리세롤(DAG)이 활성화될 필요가 없고 오히려 다른 두 번째 메신저에 의존하는데, 이는 아마도 PI3-키나아제(Phosphoinositide 3-kinase) 경로를 통해 생성된 것으로 추정된다.이제 PKMζ은 전장 PKC cle의 갈라짐의 결과가 아니라 포유류 뇌에서 PKC gene 유전자 내의 내부 촉진자가 필사한 자신의 뇌 특이 mRNA에서 번역된 것으로 알려져 있다.[6]전신 PKCζ의 추진자는 전뇌에서 크게 활동하지 않기 때문에 PKMζ은 전뇌에서 ζ의 지배적인 형태이며, 자체 mRNA에서 번역된 유일한 PKM이다.

함수

PKCζ

비정형 PKC (aPKC) 이소형성[제타(이 효소)와 람다/iota]는 인슐린 자극 포도당 운반에 중요한 역할을 한다.인간 아디프세포는 PKC-람바/iota가 아닌 PKC-zeta를 주요 aPKC로 포함하고 있다.PKCζ 효소의 억제는 인슐린 자극 포도당 이동을 억제하는 반면 PKCζ의 활성화는 포도당 전달을 증가시킨다.[7]

PKMζ

PKMζ은 한때 장기적 위력화(LTP)의 후기 유지에 책임이 있다고 생각되었다.[8][9][10]LTP는 학습기억력의 기초가 되는 중요한 세포 메커니즘 중 하나이다.[11]이 이론은 뉴런에 관류된 PKMζ이 시냅스 전위를 유발하고, 제타 억제펩타이드(ZIP)와 같은 PKMζ의 선택적 억제제가 테탄화 후 1시간 후에 바르면 LTP의 후기 또는 유지보수를 억제한다는 관측에서 비롯되었다.따라서, PKM³은 LTP를 유지하는 데 필요하면서도 충분하다고 생각되었다.후속 연구 결과, PKMζ 억제가 해마 슬라이스에서 LTP를 유도한 후 최대 5시간 후, 생체내 22시간 후 LTP 유지보수를 역전시킨 것으로 나타났다.행동동물에서의 PKMζ 억제는 최대 한 달 된 해마의 공간적 장기기억을 공간적 단기기억에 영향을 주지 않고 지우고,[10] 기저측면 편도체의 공포조절과 억제기피에 대한 장기기억을 지웠다.[12]ZIP가 쥐의 센서리모터 피질에 주입되었을 때, 몇 주간의 훈련에도 불구하고, 그것은 일을 위해 근육의 기억을 지웠다.[13]장기기억을 위한 저장장소로 여겨지는 신피질에서 PKM training 억제는 훈련 후 최대 3개월까지 단열피질에서 조건화된 맛 혐오에 대한 연상기억을 지웠다.[14][15]단백질은 또한 세포핵을 통해 약물 중독과 관련된 기억의 통합과 재결합에 관여하는 것처럼 보인다.[16]PKCζ/PKMζ-null 생쥐의 결과는 LTP와 메모리가 야생형 생쥐와 대체로 동일하게 나타나지만, LTP 및 장기 메모리 저장에서 PKMζ의 정상 기능은 다른 비정형 PKC ISOform, PKCι/multi에 의해 knock-out에서 보정되는 것으로 나타났다.[17][18][19][20][21]

PKMζ의 변화는 신경퇴행성 알츠하이머병과 관련이 있을 수 있다.[22]

Prkz kockout mouse 표현형

모형 유기체

모델 유기체는 PRKCZ 기능 연구에 사용되어 왔다.Prkcz라고tm1a(EUCOMM)Wtsi[29][30] 불리는 조건부 녹아웃 마우스 라인은 International Knockout Mouse Consortium 프로그램의 일부로 생성되었다 - 질병의 동물 모델을 생성하고 관심 있는 과학자들에게 배포하기 위한 고투과 돌연변이 유발 프로젝트의 일환이다.[31][32][33]

수컷과 암컷은 삭제 효과를 판단하기 위해 표준화된 표현식 화면을 거쳤다.[27][34]돌연변이 생쥐에 대해 25건의 검사를 실시했으며 3건의 유의미한 이상이 관찰되었다.[27]동형 돌연변이 수컷은 버그마이스터의 파피야를 가지고 있는 반면, 양성 모두 비정형 혈장 화학작용과 비정상적인 멜라노시스 형태학을 가지고 있었다.[27]

억제제

  • 1,3,5-삼분해 피라졸린[35]

상호작용

PRKCZ는 다음과 상호 작용하는 것으로 나타났다.

참조

  1. ^ a b c GRCh38: 앙상블 릴리스 89: ENSG000067606 - 앙상블, 2017년 5월
  2. ^ a b c GRCm38: 앙상블 릴리스 89: ENSMUSG000029053 - 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. ^ Sacktor TC, Osten P, Valsamis H, Jiang X, Naik MU, Sublette E (1993). "Persistent activation of the zeta isoform of protein kinase C in the maintenance of long-term potentiation". Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 90 (18): 8342–8346. Bibcode:1993PNAS...90.8342S. doi:10.1073/pnas.90.18.8342. PMC 47352. PMID 8378304.
  6. ^ a b Hernandez AI, Blace N, Crary JF, Serrano PA, Leitges M, Libien JM, Weinstein G, Tcherapanov A, Sacktor TC (October 2003). "Protein kinase M zeta synthesis from a brain mRNA encoding an independent protein kinase C zeta catalytic domain. Implications for the molecular mechanism of memory". J. Biol. Chem. 278 (41): 40305–16. doi:10.1074/jbc.M307065200. PMID 12857744.
  7. ^ Bandyopadhyay G, Sajan MP, Kanoh Y, Standaert ML, Quon MJ, Lea-Currie R, Sen A, Farese RV (February 2002). "PKC-zeta mediates insulin effects on glucose transport in cultured preadipocyte-derived human adipocytes". J. Clin. Endocrinol. Metab. 87 (2): 716–23. doi:10.1210/jc.87.2.716. PMID 11836310.
  8. ^ Ling DS, Benardo LS, Serrano PA, Blace N, Kelly MT, Crary JF, Sacktor TC (2002). "Protein kinase Mzeta is necessary and sufficient for LTP maintenance". Nat. Neurosci. 5 (4): 295–6. doi:10.1038/nn829. PMID 11914719. S2CID 11200668.
  9. ^ Serrano P, Yao Y, Sacktor TC (2005). "Persistent phosphorylation by protein kinase Mzeta maintains late-phase long-term potentiation". J Neurosci. 25 (8): 1979–84. doi:10.1523/JNEUROSCI.5132-04.2005. PMC 6726070. PMID 15728837.
  10. ^ a b Pastalkova E, Serrano P, Pinkhasova D, Wallace E, Fenton AA, Sacktor TC (2006). "Storage of spatial information by the maintenance mechanism of LTP". Science. 313 (5790): 1141–4. Bibcode:2006Sci...313.1141P. CiteSeerX 10.1.1.453.2136. doi:10.1126/science.1128657. PMID 16931766. S2CID 7260010.
  11. ^ Cooke SF, Bliss TV (2006). "Plasticity in the human central nervous system". Brain. 129 (Pt 7): 1659–73. doi:10.1093/brain/awl082. PMID 16672292.
  12. ^ Serrano P, Friedman EL, Kenney J, Taubenfeld SM, Zimmerman JM, Hanna J, Alberini C, Kelley AE, Maren S, Rudy JW, Yin JC, Sacktor TC, Fenton AA (2008). Lu B (ed.). "PKMζ maintains spatial, instrumental, and classically conditioned long-term memories". PLOS Biology. 6 (12): 2698–706. doi:10.1371/journal.pbio.0060318. PMC 2605920. PMID 19108606.
  13. ^ von Kraus LM, Sacktor TC, Francis JT (2010). Brezina V (ed.). "Erasing Sensorimotor Memories via PKMζ Inhibition". PLOS ONE. 5 (6): e11125. Bibcode:2010PLoSO...511125V. doi:10.1371/journal.pone.0011125. PMC 2886075. PMID 20559553.
  14. ^ Shema R, Sacktor TC, Dudai Y (2007). "Rapid erasure of long-term memory associations in the cortex by an inhibitor of PKMζ". Science. 317 (5840): 951–3. Bibcode:2007Sci...317..951S. doi:10.1126/science.1144334. PMID 17702943. S2CID 15707301.
  15. ^ Shema R, Hazvi S, Sacktor TC, Dudai Y (2009). "Boundary conditions for the maintenance of memory by PKMζ in neocortex". Learn. Mem. 16 (2): 122–8. doi:10.1101/lm.1183309. PMC 2661244. PMID 19181618.
  16. ^ Crespo JA, Stöckl P, Ueberall F, Jenny M, Saria A, Zernig G (February 2012). "Activation of PKCzeta and PKMzeta in the nucleus accumbens core is necessary for the retrieval, consolidation and reconsolidation of the drug memory". PLOS ONE. 7 (2): e30502. Bibcode:2012PLoSO...730502C. doi:10.1371/journal.pone.0030502. PMC 3277594. PMID 22348011.
  17. ^ Volk LJ, Bachman JL, Johnson R, Yu Y, Huganir RL (January 2013). "PKM-ζ is not required for hippocampal synaptic plasticity, learning and memory". Nature. 493 (7432): 420–3. Bibcode:2013Natur.493..420V. doi:10.1038/nature11802. PMC 3830948. PMID 23283174.
  18. ^ Lee AM, Kanter BR, Wang D, Lim JP, Zou ME, Qiu C, McMahon T, Dadgar J, Fischbach-Weiss SC, Messing RO (January 2013). "Prkcz null mice show normal learning and memory". Nature. 493 (7432): 416–9. Bibcode:2013Natur.493..416L. doi:10.1038/nature11803. PMC 3548047. PMID 23283171.
  19. ^ Tsokas P, Hsieh C, Yao Y, Lesburguères E, Wallace EJ, Tcherepanov A, Jothianandan D, Hartley BR, Pan L, Rivard B, Farese RV, Sajan MP, Bergold PJ, Hernández AI, Cottrell JE, Shouval HZ, Fenton AA, Sacktor TC (2016). "Compensation for PKMζ in long-term potentiation and spatial long-term memory in mutant mice". eLife. 5: e14846. doi:10.7554/eLife.14846. PMC 4869915. PMID 27187150.
  20. ^ Morris RG (17 May 2016). "Forget me not". eLife. 5: e16597. doi:10.7554/eLife.16597. PMC 4869910. PMID 27187147.
  21. ^ Frankland PW, Josselyn SA (July 2016). "Neuroscience: In search of the memory molecule". Nature. 535 (7610): 41–2. Bibcode:2016Natur.535...41F. doi:10.1038/nature18903. PMID 27362229.
  22. ^ Crary JF, Shao CY, Mirra SS, Hernandez AI, Sacktor TC (April 2006). "Atypical protein kinase C in neurodegenerative disease I: PKMzeta aggregates with limbic neurofibrillary tangles and AMPA receptors in Alzheimer disease". J. Neuropathol. Exp. Neurol. 65 (4): 319–26. doi:10.1097/01.jnen.0000218442.07664.04. PMID 16691113.
  23. ^ "Eye morphology data for Prkcz". Wellcome Trust Sanger Institute.
  24. ^ "Clinical chemistry data for Prkcz". Wellcome Trust Sanger Institute.
  25. ^ "Salmonella infection data for Prkcz". Wellcome Trust Sanger Institute.
  26. ^ "Citrobacter infection data for Prkcz". Wellcome Trust Sanger Institute.
  27. ^ a b c d Gerdin AK (2010). "The Sanger Mouse Genetics Programme: High throughput characterisation of knockout mice". Acta Ophthalmologica. 88: 925–7. doi:10.1111/j.1755-3768.2010.4142.x. S2CID 85911512.
  28. ^ 마우스 리소스 포털, 웰컴 트러스트 생어 연구소.
  29. ^ "International Knockout Mouse Consortium".[영구적 데드링크]
  30. ^ "Mouse Genome Informatics".
  31. ^ Skarnes WC, Rosen B, West AP, Koutsourakis M, Bushell W, Iyer V, Mujica AO, Thomas M, Harrow J, Cox T, Jackson D, Severin J, Biggs P, Fu J, Nefedov M, de Jong PJ, Stewart AF, Bradley A (June 2011). "A conditional knockout resource for the genome-wide study of mouse gene function". Nature. 474 (7351): 337–42. doi:10.1038/nature10163. PMC 3572410. PMID 21677750.
  32. ^ Dolgin E (2011). "Mouse library set to be knockout". Nature. 474 (7351): 262–3. doi:10.1038/474262a. PMID 21677718.
  33. ^ Collins FS, Rossant J, Wurst W (2007). "A Mouse for All Reasons". Cell. 128 (1): 9–13. doi:10.1016/j.cell.2006.12.018. PMID 17218247. S2CID 18872015.
  34. ^ van der Weyden L, White JK, Adams DJ, Logan DW (2011). "The mouse genetics toolkit: revealing function and mechanism". Genome Biol. 12 (6): 224. doi:10.1186/gb-2011-12-6-224. PMC 3218837. PMID 21722353.
  35. ^ Abdel-Halim M, Diesel B, Kiemer AK, Abadi AH, Hartmann RW, Engel M (August 2014). "Discovery and optimization of 1,3,5-trisubstituted pyrazolines as potent and highly selective allosteric inhibitors of protein kinase C-ζ". Journal of Medicinal Chemistry. 57 (15): 6513–30. doi:10.1021/jm500521n. PMID 25058929.
  36. ^ Hodgkinson CP, Sale EM, Sale GJ (2002). "Characterization of PDK2 activity against protein kinase B gamma". Biochemistry. 41 (32): 10351–9. doi:10.1021/bi026065r. PMID 12162751.
  37. ^ a b c d Van Der Hoeven PC, Van Der Wal JC, Ruurs P, Van Dijk MC, Van Blitterswijk J (2000). "14-3-3 isotypes facilitate coupling of protein kinase C-zeta to Raf-1: negative regulation by 14-3-3 phosphorylation". Biochem. J. 345 (2): 297–306. doi:10.1042/0264-6021:3450297. PMC 1220759. PMID 10620507.
  38. ^ Storz P, Hausser A, Link G, Dedio J, Ghebrehiwet B, Pfizenmaier K, Johannes FJ (2000). "Protein kinase C [micro] is regulated by the multifunctional chaperon protein p32". J. Biol. Chem. 275 (32): 24601–7. doi:10.1074/jbc.M002964200. PMID 10831594.
  39. ^ a b Zemlickova E, Dubois T, Kerai P, Clokie S, Cronshaw AD, Wakefield RI, Johannes FJ, Aitken A (2003). "Centaurin-alpha(1) associates with and is phosphorylated by isoforms of protein kinase C". Biochem. Biophys. Res. Commun. 307 (3): 459–65. doi:10.1016/S0006-291X(03)01187-2. PMID 12893243.
  40. ^ Kuroda S, Nakagawa N, Tokunaga C, Tatematsu K, Tanizawa K (1999). "Mammalian homologue of the Caenorhabditis elegans UNC-76 protein involved in axonal outgrowth is a protein kinase C zeta-interacting protein". J. Cell Biol. 144 (3): 403–11. doi:10.1083/jcb.144.3.403. PMC 2132904. PMID 9971736.
  41. ^ Fujita T, Ikuta J, Hamada J, Okajima T, Tatematsu K, Tanizawa K, Kuroda S (2004). "Identification of a tissue-non-specific homologue of axonal fasciculation and elongation protein zeta-1". Biochem. Biophys. Res. Commun. 313 (3): 738–44. doi:10.1016/j.bbrc.2003.12.006. PMID 14697253.
  42. ^ Diaz-Meco MT, Moscat J (2001). "MEK5, a new target of the atypical protein kinase C isoforms in mitogenic signaling". Mol. Cell. Biol. 21 (4): 1218–27. doi:10.1128/MCB.21.4.1218-1227.2001. PMC 99575. PMID 11158308.
  43. ^ San-Antonio B, Iñiguez MA, Fresno M (2002). "Protein kinase Czeta phosphorylates nuclear factor of activated T cells and regulates its transactivating activity". J. Biol. Chem. 277 (30): 27073–80. doi:10.1074/jbc.M106983200. PMID 12021260.
  44. ^ Rual JF, Venkatesan K, Hao T, Hirozane-Kishikawa T, Dricot A, Li N, Berriz GF, Gibbons FD, Dreze M, Ayivi-Guedehoussou N, Klitgord N, Simon C, Boxem M, Milstein S, Rosenberg J, Goldberg DS, Zhang LV, Wong SL, Franklin G, Li S, Albala JS, Lim J, Fraughton C, Llamosas E, Cevik S, Bex C, Lamesch P, Sikorski RS, Vandenhaute J, Zoghbi HY, Smolyar A, Bosak S, Sequerra R, Doucette-Stamm L, Cusick ME, Hill DE, Roth FP, Vidal M (2005). "Towards a proteome-scale map of the human protein–protein interaction network". Nature. 437 (7062): 1173–8. Bibcode:2005Natur.437.1173R. doi:10.1038/nature04209. PMID 16189514. S2CID 4427026.
  45. ^ Liu XF, Ishida H, Raziuddin R, Miki T (2004). "Nucleotide exchange factor ECT2 interacts with the polarity protein complex Par6/Par3/protein kinase Czeta (PKCzeta) and regulates PKCzeta activity". Mol. Cell. Biol. 24 (15): 6665–75. doi:10.1128/MCB.24.15.6665-6675.2004. PMC 444862. PMID 15254234.
  46. ^ a b Noda Y, Takeya R, Ohno S, Naito S, Ito T, Sumimoto H (2001). "Human homologues of the Caenorhabditis elegans cell polarity protein PAR6 as an adaptor that links the small GTPases Rac and Cdc42 to atypical protein kinase C". Genes Cells. 6 (2): 107–19. doi:10.1046/j.1365-2443.2001.00404.x. PMID 11260256.
  47. ^ Díaz-Meco MT, Municio MM, Frutos S, Sanchez P, Lozano J, Sanz L, Moscat J (1996). "The product of par-4, a gene induced during apoptosis, interacts selectively with the atypical isoforms of protein kinase C". Cell. 86 (5): 777–86. doi:10.1016/S0092-8674(00)80152-X. PMID 8797824. S2CID 15675524.
  48. ^ Balendran A, Biondi RM, Cheung PC, Casamayor A, Deak M, Alessi DR (2000). "A 3-phosphoinositide-dependent protein kinase-1 (PDK1) docking site is required for the phosphorylation of protein kinase Czeta (PKCzeta ) and PKC-related kinase 2 by PDK1". J. Biol. Chem. 275 (27): 20806–13. doi:10.1074/jbc.M000421200. PMID 10764742.
  49. ^ Hodgkinson CP, Sale GJ (2002). "Regulation of both PDK1 and the phosphorylation of PKC-zeta and -delta by a C-terminal PRK2 fragment". Biochemistry. 41 (2): 561–9. doi:10.1021/bi010719z. PMID 11781095.
  50. ^ Le Good JA, Ziegler WH, Parekh DB, Alessi DR, Cohen P, Parker PJ (1998). "Protein kinase C isotypes controlled by phosphoinositide 3-kinase through the protein kinase PDK1". Science. 281 (5385): 2042–5. Bibcode:1998Sci...281.2042A. doi:10.1126/science.281.5385.2042. PMID 9748166.
  51. ^ Park J, Leong ML, Buse P, Maiyar AC, Firestone GL, Hemmings BA (1999). "Serum and glucocorticoid-inducible kinase (SGK) is a target of the PI 3-kinase-stimulated signaling pathway". EMBO J. 18 (11): 3024–33. doi:10.1093/emboj/18.11.3024. PMC 1171384. PMID 10357815.
  52. ^ Leitges M, Sanz L, Martin P, Duran A, Braun U, García JF, Camacho F, Diaz-Meco MT, Rennert PD, Moscat J (2001). "Targeted disruption of the zetaPKC gene results in the impairment of the NF-kappaB pathway". Mol. Cell. 8 (4): 771–80. doi:10.1016/S1097-2765(01)00361-6. PMID 11684013.
  53. ^ Seibenhener ML, Roehm J, White WO, Neidigh KB, Vandenplas ML, Wooten MW (1999). "Identification of Src as a novel atypical protein kinase C-interacting protein". Mol. Cell Biol. Res. Commun. 2 (1): 28–31. doi:10.1006/mcbr.1999.0140. PMID 10527887.
  54. ^ Büther K, Plaas C, Barnekow A, Kremerskothen J (2004). "KIBRA is a novel substrate for protein kinase Czeta". Biochem. Biophys. Res. Commun. 317 (3): 703–7. doi:10.1016/j.bbrc.2004.03.107. PMID 15081397.

추가 읽기

  • Slater SJ, Ho C, Stubbs CD (2003). "The use of fluorescent phorbol esters in studies of protein kinase C-membrane interactions". Chem. Phys. Lipids. 116 (1–2): 75–91. doi:10.1016/S0009-3084(02)00021-X. PMID 12093536.
  • Carter CA, Kane CJ (2005). "Therapeutic potential of natural compounds that regulate the activity of protein kinase C". Curr. Med. Chem. 11 (21): 2883–902. doi:10.2174/0929867043364090. PMID 15544481.