Strukturní a regulační aspekty aktivace kinázy Src

Abstract

Kináza Src má stěžejní roli v množství fundamentálních buněčných procesů. Mimo jiné je součástí signálních drah řídících proliferaci, motilitu či diferenciaci a často bývá deregulována v různých typech nádorů. Aktivita Src proto podléhá přísné a komplexní regulaci, která je zprostředkována SH3 a SH2 doménami a fosforylačním stavem tyrosinů 416 a 527. V kompaktním inaktivním stavu kinázu udržují intramolekulárními inhibiční interakce. Jejich narušením dochází k otevření struktury Src a přechodu do aktivního stavu. Identifikovali jsme nový mechanismus, skrze který může být Src regulována. Jedná se o fosforylaci konzervovaného tyrosinu 90 vazebného povrchu SH3 domény, která vede ke snížení afinity SH3 domény k ligandům včetně CD linkeru a aktivaci kinázy. Fosfomimikujíci mutace tyrosinu 90 indukovala transformaci buněk a zvýšený invazivní potenciál. Jelikož je katalytická aktivita Src reflektována jeho strukturou, lze prostřednictvím stanovení tvaru kinázy usuzovat na její aktivitu. Na základě této korelace jsme sestrojili FRET senzor konformace Src umožňující sledovat s prostorovým a časovým rozlišením dynamiku aktivace kinázy v buňkách. Dokumentovali jsme, že aktivační mutace v SH3, SH2 i kinázové doméně nebo některé typy inhibitorů jsou schopny vyvolat otevření struktury Src. Analýza aktivace Src...

Src kinase plays a crucial role in a multitude of fundamental cellular processes. Src is an essential component of signalling pathways controlling cellular proliferation, motility or differentiation, and is often found deregulated in tumours. Src activity is therefore maintained under stringent and complex regulation mediated by SH3 and SH2 domains and the phosphorylation state of tyrosines 416 and 527. Active Src adopts an open conformation whereas inactive state of the kinase is characterised by a compact structure stabilised by inhibitory intramolecular interactions. We identified phosphorylation of tyrosine 90 within binding surface of SH3 domain as a new regulatory switch controlling Src kinase activation. Using substitutions mimicking phosphorylation state of the residue we demonstrated that tyrosine 90 phosphorylation controls Src catalytic activity, conformation and interactions mediated by the SH3 domain, representing a positive regulatory mechanism leading to elevated activation of mitogenic pathways and increased invasive potential of cells. Based on correlation between compactness of Src structure and its catalytic activity, we constructed a FRET-based sensor of Src conformation enabling to measure the dynamics of Src activation in cells with spatio-temporal resolution. We found that...