Xie, Z. et al. Serine 732 phosphorylation of FAK by Cdk5 is important for microtubule organization, nuclear movement, and neuronal migration. Cell114, 469-482 (2003)
|
|
FURTHER READING Dhavan, R. & Tsai, L.-H. A decade of CDK5. Nature Rev. Mol. Cell Biol.2, 749-759 (2001) | | | |
Corticogenesis — the formation of the cerebral cortex by the specific migration of postmitotic neurons — is known to require many proteins, one of which is the serine/threonine kinase . The high expression levels of CDK5 in postmitotic neurons of the central nervous system overlap with those of its activators, but its substrates in corticogenesis have remained elusive. But now, in Cell, Xie et al. report that focal adhesion kinase () phosphorylation on serine 732 by CDK5 regulates microtubule organization, nuclear movement and subsequent neuronal migration.
Авт. занялись поиском для CDK5 консенсусных сайтов в белках, которые как известно, обеспечивают клеточную миграцию. FAK содержит оптимальный сайт фосфорилирования и на самом деле фосфорилируется с помощью Cdk5 по серину 732 (S732) in vitro и in vivo, это подтверждено измерениями phospho-S732-специфических (pS732) антител, которые были применены к эмбриональным лизатам головного мозга мышей. На срезах эмбриорнального головного мозга мышей, Cdk5-фосфорилированная FAK обнаруживается в основном в постмитотических нейронах во всём развивающемся неокортексе.
При тщательной проверке pS732 была обнаружена метка в 'fork'-подобной структуре микротрубочек, которая примыкает к ядру и околоядерному микротрубочки-организующему центру. Доказательства роли S732-фосфорилированной FAK в микротрубочках получены при дизорганизации микротрубочковой вилки, которая возникает в S732A-мутантных нейронах которая обнаруживалась ранее в -дефицитных нейронах. Когда авт. экспрессировали этот не-фосфорилированный мутант в виде слитого белка с green fluorescent protein (GFP–S732AFAK), то они обнаружили, что он обусловливает дефекты в нейрональном позиционировании в развивающемся нейрональном кортексе.
И снова тщателное наболюдение показало, что GFP–S732AFAK трансфектанты имеют иную морфологию — ядра в этих клетках сходны с тем, что в Cdk5-дефицитных клетках, более округлены. Xie et al. экспрессировали GFP–S732AFAK в культивируемых кортикальных нейронах и нарбдали морфологию их ядер. Эти клетки имели более округлённые ядра, которые возникали в результате задержки движения ведущего полюса ядра по отношению к подтягиваемому полюсу. В дополнение к этим дефектным движениям ядра неспособная к фосфорилированию FAK накапливалась в центросомах этих клеток; сходный сценарий и в клетках Cdk5-дефицитных мышей, указывая тем самым, что Cdk5-обеспечиваемое фосфорилирование FAK, по-видимому, предупреждает накопление FAK на центросомах.
Все эти сходства между GFP–S732AFAK-экспрессирующими и Cdk5-дефицитными клетками привели авт.к предполжению, что CDK5-обеспечиваемое фосфорилирование FAK по S732 способствует организации микротрубочковой вилки и что эта организация необходима для проталкивания проксимальной области ядра в ведущий отросток нейрона во время его миграции.