4.6 RND3磷酸化

4.6 RND3磷酸化

目前有证据表明,RND3可以被磷酸化,RockⅠ是一种蛋白激酶,它可以被RND3调节,同时又可以结合并磷酸化RND3的Ser11位点[99],这种磷酸化似乎并没有影响RND3与ROCK及P190 RhoGAP的结合[44]。研究发现,磷酸化形式的RND3仅存在于细胞质中,而非磷酸化RND3被发现主要与膜相关。RockⅠ和Rock II激酶结构域(92%同一性)高度相似,且都可以结合并激活RhoA,但很少有人知道,这两种激酶在功能上的差异。目前,只有RockⅠ可以结合和磷酸化RND3而RockII不可以,是它们功能不同的第一个证据,但由于RockⅠ和Rock II有不同的靶点,受不同的调节途径[100],目前,这些功能差异的生理意义知之甚少。虽然RockⅠ可以磷酸化RND3,但RockⅠ不能磷酸化Rnd1或RND2。

在组织培养细胞中的几项研究表明,RND3可能会在体内磷酸化。在饥饿的NIH-3T3细胞中,PDGF刺激诱导RND3在Ser11位点磷酸化,LPA刺激能激活RhoA和ROCKⅠ,但无法引起RND3的磷酸化。这表明,ROCKⅠ虽然可以被RhoA激活,但此时激活的ROCKⅠ激酶活性是不足以磷酸化RND3的。然而,在同等条件下,ROCKⅠ可以有效磷酸化其他靶蛋白,促进应力纤维的形成,如肌球蛋白轻链磷酸酶。PDGF可以激活多种途径,包括MAPK信号通路、磷脂酰肌醇3-激酶(PI3K)和蛋白激酶C(PKC)信号通路,但在PDGF激活的信号通路中,除了ROCKⅠ信号通路,只有PKC信号通路的激活是RND3磷酸化所需要的。但RND3的磷酸化,明显要比PKC直接磷酸化其他蛋白要慢得多,这提示PKC诱导的RND3磷酸化可能是间接的,这有待进一步研究。此外,完全抑制ROCKⅠ并不能完全阻止RND3磷酸化,说明有其他激酶参与了磷酸化RND3的过程。(https://www.daowen.com)

PDGF几分钟之内刺激诱导膜皱裂,并在第一个小时迅速损失肌动球蛋白纤维。这些改变与RND3蛋白表达和磷酸化增加,继而增加肌动球蛋白纤维损失有关。而RND3去磷酸化和降解可以解释为什么RND3表达细胞几个小时后细胞骨架的表型恢复到正常。LPA用于强有力地诱导肌动球蛋白纤维,不能影响RND3的稳定性或磷酸化。从生理学的角度看,ROCKⅠ介导的RND3磷酸化可能会为ROCKⅠ激活提供一个负反馈回路,以限制ROCKⅠ激活[44]。然而,具体的机制依然未知。

布诺贝斯等已经表明,Rnd1或RND3的N-末端是胞膜上正确定位所需要的[70]。此N-末端部分富含正电荷的氨基酸(赖氨酸、精氨酸),并可能与负性调节磷酸肌醇磷酸盐有关。RND3磷酸化的增加可以减少细胞膜RND3的量并增加胞浆内RND3的量。目前已经描述了一个类似的机制是RhoA的C-末端(Ser188)磷酸化[101]。