Regulation of genotoxic stress response by homeodomain-interacting protein kinase 2 through phosphorylation of cyclic AMP response element-binding protein at serine 271

doi:10.1091/mbc.E10-01-0015

.2010年8月15日；21(16):2966-74.

doi:10.1091/mbc。E10-01-0015。 Epub 2010年6月23日。

同源域相互作用蛋白激酶2通过丝氨酸271处环AMP反应元件结合蛋白的磷酸化调节遗传毒性应激反应

坂本贤介¹, 黄伯文, 肯塔·岩崎, 基洛斯·海利马里亚姆, Jun Ninomiya-Tsuji先生, Yoshiaki Tsuji先生

附属公司

采购管理信息： 20573984
预防性维修识别码： PMC2921112型
内政部： 10.1091/桶。E10-01-0015

同源域相互作用蛋白激酶2通过丝氨酸271处环AMP反应元件结合蛋白的磷酸化调节遗传毒性应激反应

坂本贤介等。分子生物学细胞. 2010.

.2010年8月15日；21(16):2966-74.

doi:10.1091/mbc。E10-01-0015。 Epub 2010年6月23日。

作者

坂本贤介¹, 黄伯文, 肯塔·岩崎, 基洛斯·海利马里亚姆, Jun Ninomiya-Tsuji先生, 吉崎聪

附属

¹美国北卡罗来纳州立大学环境与分子毒理学系，罗利，NC 27695。

采购管理信息： 20573984
预防性维修识别码：第921112页
内政部： 10.1091/立方厘米。E10-01-0015

摘要

CREB（环腺苷酸反应元件结合蛋白）是一种刺激诱导的转录因子，在细胞生存和增殖中起着关键作用。CREB的反式激活功能主要通过cAMP依赖性蛋白激酶A（PKA）和相关激酶的Ser-133磷酸化进行调节。在这里，我们发现同源域相互作用蛋白激酶2（HIPK2）是一种DNA损伤反应性核激酶，是一种新的CREB激酶，用于Ser-271而非Ser-133的磷酸化，并激活CREB反式激活功能，包括脑源性神经营养因子（BDNF）mRNA的表达。Ser-271到Glu-271的取代增强了CREB反式激活功能。SH-SY5Y神经母细胞瘤细胞中的ChIP分析表明，HIPK2对CREB Ser-271的磷酸化增加了转录辅激活物CBP（CREB结合蛋白）的募集，而没有调节CREB与BDNF-CRE序列的结合。HIPK2-/-MEF细胞比HIPK2+/+细胞更容易受到DNA损伤剂足叶乙甙诱导的凋亡。依托泊苷在HIPK2+/+MEF细胞中激活CRE依赖性转录，但在HIPK2-/-细胞中不激活。SH-SY5Y细胞中HIPK2的敲除降低了足叶乙甙诱导的BDNF mRNA表达。这些结果表明，HIPK2是一种新的CREB激酶，在基因毒性应激中调节CREB依赖性转录。

PubMed免责声明

数字

**图1。**
HIPK2与CREB相互作用并在SDS-PAGE上诱导CREB阻滞。（A）左侧，293个细胞被单独转染HA-CREB、HA-CREB+Flag-HIPK2野生型（WT）或HA-CREB-+Flag-HIPK2激酶死亡（KD）。孵育48h后制备的全细胞裂解物用抗HIPK2抗体免疫沉淀，免疫沉淀用抗HA抗体进行Western blotting（top）。通过Western blotting分析整个细胞裂解液中转染的HA-CREB（中间）和HIPK2（底部）的表达。对，用山羊IgG或抗HIPK2抗体免疫沉淀未转染293细胞的全细胞裂解液，然后用抗CREB抗体免疫印迹。pCMVhumanCREB转染细胞裂解液作为CREB阳性对照加载。（B）用未标记的CREB或CREB+Flag-HIPK2-WT转染K562细胞，在SDS-PAGE和抗CREB抗体的Western blotting之前用蛋白磷酸酶（PPase+）处理全细胞裂解物。

**图2。**
HIPK2磷酸化丝氨酸271处的CREB，而不是丝氨酸133处的CREB。（A） CREB-WT、CREB 133A或CREB 271A突变体与FlagHIPK2-WT在K562细胞中共同转染。48小时后制备全细胞裂解物，并用抗CREB或抗HIPK2抗体进行SDS-PAGE和Western印迹。（B）将5或10 ng His标记的重组CREB-WT、133A、271A或133A/271A双突变体（DM）与9 ng重组HIPK2（激酶域aa.165-564）在[γ-³²P] ATP在30°C下持续30分钟。5毫微克的重组CREB蛋白也与重组PKA孵育。将样品加载到SDS-PAGE上，通过放射自显影检测磷酸化条带。通过凝胶银染色（底部）验证样品的可比负荷。（C）同一组重组CREB蛋白在冷ATP存在下与重组HIPK2或PKA孵育，然后用SDS-PAGE和Western blotting与抗磷酸丝氨酸133 CREB（顶部）或CREB抗体（底部）孵育。

**图3。**
HIPK2以激酶依赖的方式激活CREB依赖的转录。（A）将0.1μg CREB、0.1μg（+）或0.3μg（++）HIPK2-WT或HIPK2-KD质粒与pCRE 4拷贝（CRE4）-萤光素酶或pTATA萤光素酶报告基因共转染K562细胞。（B）将0.1μg CREB和0.3μg HIPK2-WT或HIPK2kd质粒与大鼠BDNF启动子III萤光素酶共转染K562细胞。在A和B中，24小时后采集细胞以测量荧光素酶的表达。将每个报告者单独转染设置为1.0，即可显示相对荧光素酶活性。四个实验的平均值显示为SE。

**图4。**
谷氨酸替代CREB丝氨酸271导致SDS-PAGE迁移延迟，CREB反式激活功能增强。（A）将CREB-WT、133E、271E突变体或CREB-WT加Flag-HIPK2转染到K562细胞。48小时后制备全细胞裂解物，并用抗CREB抗体进行SDS-PAGE和Western印迹。完整的CREB蛋白（迟缓和非迟缓）用箭头表示。较小的CREB蛋白似乎是由未知的蛋白水解裂解产生的。GAPDH Western印迹显示为加载控制。（B）用CREB-WT、CREB 133E、CREB271E或CREB-WT加HIPK2转染K562细胞。在SDS-PAGE和抗CREB抗体的Western印迹之前，用蛋白磷酸酶（PPase+）处理全细胞裂解物。（C）将0.1或0.3μg CREB-WT、丝氨酸-谷氨酸突变体133E或271E表达质粒与CRE4-荧光素酶报告子转染到K562细胞中。培养24小时后收集细胞，并测量荧光素酶的表达。仅报告者的荧光素酶表达设置为1.0。用SE显示了八个独立实验的平均值。

**图5。**
HIPK2在丝氨酸271处的CREB磷酸化增加了CBP向BDNF启动子中CRE位点的募集。（A）将HIPK2和CRE4-荧光素酶报告子转染CREB-WT或CREB 271A至K562细胞。24小时后，收集细胞以测量荧光素酶的表达。将CREB-WT单独设置为1.0，即可显示相对荧光素酶活性（折叠）。显示了七个SE实验的平均值。（B） pCMVHA-CREBwt或271A突变体被电穿孔成1×10⁷SH-SY5Y细胞与pCMVFlagHIPK2或pCMVPKA一起被镀到两个培养皿中。电穿孔48小时后，用对照IgG、抗CREB或抗CBP抗体免疫沉淀的BDNF启动子中的CRE位点进行ChIP分析（顶部）。另一组细胞用于分离核蛋白，每个细胞30μg加载到SDS-PAGE上，并用抗CREB或抗层粘连蛋白B（底部）进行Western blotting分析。（C）将pCMVCREBwt、133A或133A271E与CRE4-荧光素酶报告子与pCMV-CBP或pCMV-p300共同转染到293细胞中。转染后24小时，收集细胞进行荧光素酶分析。CRE4-Luciferase与wtCREB的荧光素酶表达设置为1.0。显示了四个SE独立实验的平均值。（D） 1×10⁷用HA-CREBWT、133A、133A/271E或空载体对SH-SY5Y细胞进行电穿孔，并将其分别分成两个板。一组受试者用抗HA、抗CBP、抗p300或对照IgG免疫沉淀BDNF启动子中CRE位点的ChIP分析（顶部）。另一组细胞用于分离核蛋白，每个30μg用抗CREB或抗层粘连蛋白B进行Western blotting分析（底部）。

**图6。**
依托泊苷通过HIPK2延缓内源性CREB的迁移。（A）用甲醇（−）或50μM足叶乙甙（+）处理293个细胞6小时。核提取物用SDS-PAGE和抗CREB抗体的Western印迹法进行检测。抗层粘连蛋白B抗体的免疫印迹显示为负荷控制。（B）用10μM足叶乙甙处理HIPK2+/+或−/−MEF细胞2 h。核提取物用SDS-PAGE和Western blotting进行抗CREB或抗层粘连蛋白B抗体。

**图7。**
足叶乙甙通过HIPK2诱导CRE依赖性转录和BDNF mRNA。（A）用0.5μg/ml顺铂或50μM足叶乙甙处理经HIPK2转染的K562细胞6小时，然后用抗HIPK2抗体或对照IgG进行免疫沉淀。将来自两个独立实验的免疫沉淀物与重组MBP在30°C（左）或22°C（右）下在[γ-³²P] ATP并加载到SDS-PAGE上。通过放射自显影术检测磷酸化MBP（上图）。考马斯亮蓝（CBB）染色（底部）验证了可比较的蛋白质负荷。（B）电镀后20小时5×10⁶HIPK2+/+或−/−MEF细胞，用指示浓度的足叶乙甙处理12、36或48小时。用抗Caspase 3抗体通过Western blotting分析整个细胞裂解产物。β-actin Western blot显示为负荷对照。（C）用TATA-荧光素酶或CRE4-luciferase转染HIPK2+/+或−/−MEF细胞并孵育24 h。然后用10μM足叶乙甙处理细胞48 h并收获用于荧光素素酶分析。未经足叶乙甙处理的每个报告者的荧光素酶表达设置为1.0，显示了五个独立实验的平均值；错误栏，SE。（D） 1×10⁷用非靶向（siControl）或HIPK2靶向（siHIPK2）siRNA转染SH-SY5Y细胞并孵育24 h。然后用2或10μM足叶乙甙处理细胞48 h以分离RNA。用实时定量PCR分析BDNF外显子III mRNA的表达。未处理细胞中BDNF mRNA的表达设为1.0；显示了五个独立实验的平均值；误差条，SE。

**图8。**
HIPK2在基因毒性应激中对CREB的调节。CREB是通过PKA和相关激酶在KID域中磷酸化丝氨酸133来激活的，以响应各种受体介导的刺激（Mayr和Montmini，2001）。本研究表明，基因毒性应激，如足叶乙甙，激活HIPK2，进而通过邻近CREB Q2结构域和b-zip结构域的丝氨酸271磷酸化激活CREB。HIPK2不磷酸化丝氨酸133的CREB。通过HIPK2使丝氨酸271处的CREB磷酸化增加了CBP的募集。除了这两个位点外，CREB磷酸化在本文中进行了讨论，并在Johannessen中进行了综述*等人。*(2004).

请参阅PMC中的此图像和版权信息

类似文章

砷诱导同源odomain-Interacting Protein Kinase 2（HIPK2）激活cAMP-Response Element Binding Protein（CREB）轴。
桥本K，Tsuji Y。 Hashimoto K等人。分子生物学杂志。2017年1月6日；429(1):64-78. doi:10.1016/j.jmb.2016.11.015。Epub 2016年11月21日。分子生物学杂志。2017 采购管理信息：27884605 免费PMC文章。
协同调节性共济失调-毛细血管扩张-突变和酪蛋白激酶位点调节cAMP反应元件结合蛋白-激活剂相互作用，以响应DNA损伤。
Shanware NP、Trinh AT、Williams LM、Tibbetts RS。 Shanware NP等人。生物化学杂志。2007年3月2日；282(9):6283-91. doi:10.1074/jbc。M610674200。2007年1月5日电子版。生物化学杂志。2007 采购管理信息：17209043
基因毒性应激下HIPK2对铁蛋白和抗氧化基因的转录调控。
Hailemariam K、Iwasaki K、Huang BW、Sakamoto K、Tsuji Y。 Hailemariam K等人。细胞科学杂志。2010年11月15日；123（第22部分）：3863-71。doi:10.1242/jcs.073627。Epub 2010年10月27日。细胞科学杂志。2010 采购管理信息：20980392 免费PMC文章。
环磷酸腺苷对生长抑素基因转录的调节。
蒙敏·M、布林德尔·P、阿里亚斯·J、费雷里·K、阿姆斯特朗·R。 Montmini M等人。新陈代谢。1996年8月；45（8补充1）:4-7。doi:10.1016/s0026-0495（96）90068-2。新陈代谢。1996 采购管理信息：8769368 审查。
什么使CREB打开？
Johannessen M，Delghandi议员，Moens U。 Johannessen M等人。细胞信号。2004年11月；16(11):1211-27. doi:10.1016/j.cellsig.2004.05.001。细胞信号。2004 采购管理信息：15337521 审查。

查看所有类似文章

引用人

同源密码子相互作用蛋白激酶2修饰的大鼠脊髓星形胶质细胞影响脊髓损伤后的神经功能恢复。
李锐、韩杰、陈波、尚杰。 Li R等人。当前神经血管研究2022；19(2):171-180. doi:10.2174/1567202619666220601111715。当前神经血管研究2022。采购管理信息：35652392
多组学分析确定CPT1A是难治性、高级别浆液性卵巢癌的潜在治疗靶点。
Huang D、Chowdhury S、Wang H、Savage SR、Ivey RG、Kennedy JJ、Whiteaker JR、Lin C、Hou X、Oberg AL、Larson MC、Eskandari N、Delisi DA、Gentile S、Huntoon CJ、Voytovich UJ、Shire ZJ、Yu Q、Gygi SP、Hoofnagle AN、Herbert ZT、Lorentzen TD、Calinawan A、Karnitz LM、Weroha SJ、Kaufmann SH、Zhang B、Wang P、Birrer MJ、Paulovich AG。 Huang D等人。 Cell Rep Med.2021年12月21日；2(12):100471. doi:10.1016/j.xcrm.2021.100471。eCollection 2021年12月21日。细胞代表医学2021。采购管理信息：35028612 免费PMC文章。
丝氨酸142和143处CREB的磷酸化对视觉皮层可塑性至关重要。
Pulimod NS、Contreras M、Pruitt ME、Tarasiewicz A、Medina AE。 Pulimod NS等人。电子神经。2021年10月28日；8（5）：ENEURO.0217-21.2021。doi:10.1523/ENEURO.0217-21.2021。打印日期：2021年9月-10月。电子神经。2021 采购管理信息：34607805 免费PMC文章。
扩增CHO细胞系中单克隆抗体产生增加与CREB1与转基因启动子相互作用增加有关。
Dahodwala H、Kaushik P、Tejwani V、Kuo CC、Menard P、Henry M、Voldborg BG、Lewis NE、Meleady P、Sharfstein ST。 Dahodwala H等人。 Curr Res生物技术。2019年11月；1:49-57. doi:10.1016/j.crbiot.2019.09.001。Epub 2019年10月5日。 Curr Res生物技术。2019 采购管理信息：32577618 免费PMC文章。
对循环RNA的深入了解：从生物发生到治疗。
Mumtaz PT、Taban Q、Dar MA、Mir S、Haq ZU、Zargar SM、Shah RA、Ahmad SM。 Mumtaz PT等人。生物在线处理。2020年5月15日；22:10. doi:10.1186/s12575-020-00122-8。eCollection 2020。生物在线处理。2020 采购管理信息：32467674 免费PMC文章。审查。

查看所有“被引用”文章

工具书类

1. Aikawa Y.、Nguyen L.A.、Isono K.、Takakura N.、Tagata Y.、Schmitz M.L.、Koseki H.、Kitabayashi I.HIPK1和HIPK2在AML1和p300依赖性转录、造血和血管形成中的作用。EMBO J.2006；25:3955–3965.-项目管理咨询公司-公共医学
1. Calzado M.A.、Renner F.、Roscic A.、Schmitz M.L.HIPK2，一种调节转录机制和细胞死亡的多功能开关板。细胞周期。2007;6:139-143。-公共医学
1. Choi C.Y.、Kim Y.H.、Kim Ye.O.、Park S.J.、Kin E.A.、Riemenschneider W.、Gajewski K.、Schulz R.A.、Kim Y。DHIPK2蛋白激酶的磷酸化调节Groucho的辅升压活性。生物学杂志。化学。2005;280:21427–21436.-公共医学
1. Chrivia J.C.、Kwok R.P.S.、Lamb N.、Hagiwara M.、Montomini M.R.、Goodman R.H.磷酸化CREB特异性结合核蛋白CBP。自然。1993;365:855–859.-公共医学
1. Conkright M.D.、Canettieri G.、Screaton R.、Guzman E.、Miraglia L.、Hogenesch J.B.、Montmini M.TORCs：调节CREB活性的传感器。分子细胞。2003;12:413–423.-公共医学

出版物类型

行动
行动

MeSH术语

行动
行动
行动
行动
行动
行动
行动
行动
行动
行动
行动
行动
行动
行动
行动
行动
行动
行动
行动
行动
行动
行动
行动
行动
行动
行动
行动
行动
行动
行动
行动
行动
行动

赠款和资金

LinkOut-更多资源

全文源
分子生物学数据库

[1] Aikawa Y.、Nguyen L.A.、Isono K.、Takakura N.、Tagata Y.、Schmitz M.L.、Koseki H.、Kitabayashi I.HIPK1和HIPK2在AML1和p300依赖性转录、造血和血管形成中的作用。EMBO J.2006；25:3955–3965.-项目管理咨询公司-公共医学

[2] Aikawa Y.、Nguyen L.A.、Isono K.、Takakura N.、Tagata Y.、Schmitz M.L.、Koseki H.、Kitabayashi I.HIPK1和HIPK2在AML1和p300依赖性转录、造血和血管形成中的作用。EMBO J.2006；25:3955–3965.-项目管理咨询公司-公共医学

[3] Calzado M.A.、Renner F.、Roscic A.、Schmitz M.L.HIPK2，一种调节转录机制和细胞死亡的多功能开关板。细胞周期。2007;6:139-143。-公共医学

[4] Calzado M.A.、Renner F.、Roscic A.、Schmitz M.L.HIPK2，一种调节转录机制和细胞死亡的多功能开关板。细胞周期。2007;6:139-143。-公共医学

[5] Choi C.Y.、Kim Y.H.、Kim Ye.O.、Park S.J.、Kin E.A.、Riemenschneider W.、Gajewski K.、Schulz R.A.、Kim Y。DHIPK2蛋白激酶的磷酸化调节Groucho的辅升压活性。生物学杂志。化学。2005;280:21427–21436.-公共医学

[6] Choi C.Y.、Kim Y.H.、Kim Ye.O.、Park S.J.、Kin E.A.、Riemenschneider W.、Gajewski K.、Schulz R.A.、Kim Y。DHIPK2蛋白激酶的磷酸化调节Groucho的辅升压活性。生物学杂志。化学。2005;280:21427–21436.-公共医学

[7] Chrivia J.C.、Kwok R.P.S.、Lamb N.、Hagiwara M.、Montomini M.R.、Goodman R.H.磷酸化CREB特异性结合核蛋白CBP。自然。1993;365:855–859.-公共医学

[8] Chrivia J.C.、Kwok R.P.S.、Lamb N.、Hagiwara M.、Montomini M.R.、Goodman R.H.磷酸化CREB特异性结合核蛋白CBP。自然。1993;365:855–859.-公共医学

[9] Conkright M.D.、Canettieri G.、Screaton R.、Guzman E.、Miraglia L.、Hogenesch J.B.、Montmini M.TORCs：调节CREB活性的传感器。分子细胞。2003;12:413–423.-公共医学

[10] Conkright M.D.、Canettieri G.、Screaton R.、Guzman E.、Miraglia L.、Hogenesch J.B.、Montmini M.TORCs：调节CREB活性的传感器。分子细胞。2003;12:413–423.-公共医学

将引文保存到文件

电子邮件引文

添加到集合

添加到我的书目

您保存的搜索

为外部引文管理软件创建文件

您的RSS源

同源域相互作用蛋白激酶2通过丝氨酸271处环AMP反应元件结合蛋白的磷酸化调节遗传毒性应激反应

附属

同源域相互作用蛋白激酶2通过丝氨酸271处环AMP反应元件结合蛋白的磷酸化调节遗传毒性应激反应

作者

附属

摘要

数字

类似文章

引用人

工具书类

出版物类型

MeSH术语

物质

赠款和资金

LinkOut-更多资源

全文源

分子生物学数据库

摘要

数字

类似文章

引用人

工具书类

出版物类型

MeSH术语

物质

相关信息

赠款和资金

LinkOut-更多资源

全文源

分子生物学数据库