Киназа Aurora A - Aurora A kinase

АУРКА
Протеин AURKA PDB 1mq4.png
Доступные конструкции
PDBПоиск ортолога: PDBe RCSB
Идентификаторы
ПсевдонимыАУРКА, AIK, ARK1, AURA, AURORA2, BTAK, PPP1R47, STK15, STK6, STK7, киназа Aurora A
Внешние идентификаторыOMIM: 603072 MGI: 894678 ГомолоГен: 2670 Генные карты: АУРКА
Расположение гена (человек)
Хромосома 20 (человек)
Chr.Хромосома 20 (человек)[1]
Хромосома 20 (человек)
Геномное расположение AURKA
Геномное расположение AURKA
Группа20q13.2Начинать56,369,389 бп[1]
Конец56,392,337 бп[1]
Экспрессия РНК шаблон
PBB GE AURKA 208079 s at fs.png

PBB GE AURKA 204092 s на fs.png
Дополнительные данные эталонного выражения
Ортологи
РазновидностьЧеловекМышь
Entrez
Ансамбль
UniProt
RefSeq (мРНК)

NM_011497
NM_001291185

RefSeq (белок)

NP_001278114
NP_035627

Расположение (UCSC)Chr 20: 56.37 - 56.39 МбChr 2: 172,36 - 172,37 Мб
PubMed поиск[3][4]
Викиданные
Просмотр / редактирование человекаПросмотр / редактирование мыши

Аврора киназа А также известный как серин / треонин-протеинкиназа 6 является фермент что у людей кодируется АУРКА ген.[5][6]

Аврора А является членом семейства митотических серин / треонин киназы. Он участвует в важных процессах митоза и мейоза, правильное функционирование которых является неотъемлемой частью здорового распространение клеток. Аврора А активируется одним или несколькими фосфорилирование[7] и его активность достигает пика во время Фаза G2 к Фаза M переход в клеточном цикле.[8]

Открытие

Киназы полярного сияния были впервые идентифицированы в 1990 г. во время кДНК экран Xenopus яйца.[7] Обнаруженная киназа Eg2 теперь обозначается как Aurora A.[9] Однако мейотическое и митотическое значение Aurora A было осознано только в 1998 году.[7]

Семейство киназ Аврора

Человек геном состоит из трех членов Аврора киназа семья: Aurora A kinase, Киназа Aurora B и Киназа Aurora C. В Xenopus, Дрозофила, и Caenorhabditis elegans геномы, с другой стороны, содержат ортологи только Авроре А и Авроре Б.[7]

У всех изученных видов три митотических киназы Aurora локализуются в центросома[9] во время разных фаз митоза.[7] Члены семьи очень сохранили C-терминал каталитические домены. Их N-концевой домены, однако, демонстрируют большую степень вариации по размеру и последовательности.[9]

Киназы Aurora A и Aurora B играют важную роль в митоз. Киназа Aurora A связана с созреванием и разделением центросом и тем самым регулирует сборку и стабильность веретена. В Киназа Aurora B это хромосома белок-пассажир и регулирует сегрегацию хромосом и цитокинез.

Хотя есть данные, позволяющие предположить, что Aurora C может быть хромосомным белком-пассажиром, его клеточная функция менее ясна.

Локализация

Аврора А локализуется рядом с центросомой в конце Фаза G1 и в начале Фаза S. По мере развития клеточного цикла концентрации Aurora A увеличиваются, и киназа связывается с митотическими полюсами и соседними микротрубочками веретена. Аврора А остается связанной со шпинделями через телофаза.[7] Прямо перед выходом из митоза Aurora A перемещается в среднюю зону веретена.[10]

Митоз

Во время митоза митотическое веретено собирается с помощью микротрубочек для связывания материнской центросомы с дочерней. Полученное митотическое веретено затем используется для разделения сестринских хромосом в две новые дочерние клетки. Аврора А имеет решающее значение для правильного формирования митотического веретена. Это необходимо для рекрутирования нескольких различных белков, важных для формирования веретена. Среди этих белков-мишеней TACC, a микротрубочка -ассоциированный белок, который стабилизирует центросомные микротрубочки и Кинезин 5, моторный белок, участвующий в формировании биполярного митотического веретена.[7] гамма-тубулины, базовая структура, из которой центросомные микротрубочки полимеризовать, также рекрутируются Авророй А. Без Авроры А центросома не накапливает количество γ-тубулина, которое нормальные центросомы рекрутируют до проникновения. анафаза. Хотя клеточный цикл продолжается даже в отсутствие дефицита γ-тубулина, центросома никогда полностью не созревает; он организует меньше астра микротрубочек, чем обычно.[8]

Более того, Aurora A необходима для правильного разделения центросом после формирования митотического веретена. Без Aurora A митотическое веретено, в зависимости от организма, либо никогда не разделится, либо начнет разделяться только для того, чтобы схлопнуться обратно на себя.[8] В первом случае было высказано предположение, что Aurora A сотрудничает с киназой Nek2 в Ксенопуs для растворения структуры, связывающей центросомы клетки вместе. Следовательно, без надлежащей экспрессии Aurora A центросомы клетки никогда не смогут разделиться.[10]

Aurora A также обеспечивает правильную организацию и выравнивание хромосом во время прометафаза. Он непосредственно участвует во взаимодействии кинетохоры, части хромосомы, к которой прикрепляется и тянет митотическое веретено, и протяженных микротрубочек митотического веретена. Предполагается, что Аврора Б сотрудничает с Авророй А, чтобы выполнить эту задачу. В отсутствие Aurora A mad2 белок, который обычно диссипирует после того, как образуется собственное соединение кинетохора-микротрубочка, остается даже в метафазе.[10]

Наконец, Аврора А помогает организовать выход из митоза, способствуя завершению цитокинез - процесс, при котором цитоплазма родительской клетки разделяется на две дочерние клетки. Во время цитокинеза мать центриоль возвращается в середину тела митотической клетки в конце митоза и заставляет центральные микротрубочки высвобождаться из среднего тела. Выпуск позволяет митозу завершиться. Хотя точный механизм, с помощью которого Aurora A способствует цитокинезу, неизвестен, хорошо задокументировано, что оно перемещается в среднюю часть тела непосредственно перед завершением митоза.[10]

Интересно, что отмена Авроры А через РНКи Интерференция приводит к разным мутантным фенотипам у разных организмов и типов клеток.[10] Например, удаление Aurora A в C. elegans приводит к начальному разделению центросом клетки с последующим немедленным коллапсом звездочек. В Xenopus, делеция запрещает даже формирование митотического веретена.[8] И в Дрозофила, мухи без полярного сияния A будут эффективно формировать веретено и разделяться, но микротрубочки звездочки будут карликовыми. Эти наблюдения предполагают, что хотя у Авроры-А есть ортологи у многих разных организмов, она может играть схожую, но немного отличающуюся роль в каждом из них.[10]

Мейоз

Аврора Фосфорилирование направляет цитоплазматический полиаденилирование трансляция мРНК, например MAP киназа киназа киназа белки MOS, которые жизненно важны для завершения мейоза у Xenopus Ооциты.[9] До первого мейотика метафаза, Aurora A индуцирует синтез MOS. Белок MOS накапливается до тех пор, пока не превысит пороговое значение, а затем трансдуцирует каскад фосфорилирования в пути киназы карты. Этот сигнал впоследствии активирует киназу RSK, которая, в свою очередь, связывается с белком Myt1. Myt1 в комплексе с RSK теперь не может ингибировать cdc2. Как следствие, cdc2 разрешает вход в мейоз.[7] Похожий процесс, зависимый от Aurora A, регулирует переход от мейоза I к мейозу II.

Более того, Aurora A имеет двухфазный паттерн активации во время прохождения через мейоз. Было высказано предположение, что колебания или фазы активации Aurora A зависят от механизма положительной обратной связи с протеинкиназой, ассоциированной с p13SUC1.[10]

Трансляция белков

Aurora A участвует не только в трансляции MOS во время мейоза, но также в полиаденилировании и последующей трансляции нейральных мРНК, белковые продукты которых связаны с синаптической пластичностью.[10]

Клиническое значение

Нарушение регуляции полярных сияний ассоциируется с высокой частотой рака. Например, одно исследование показало сверхэкспрессию Aurora A в 94 процентах инвазивных тканей при раке груди, в то время как окружающие здоровые ткани имели нормальные уровни экспрессии Aurora A.[7] Было также показано, что Аврора А причастна к Эпителиально-мезенхимальный переход и нейроэндокринной трансдифференцировки Рак простаты клетки при агрессивном заболевании.[11]

Нарушение регуляции Aurora A может привести к раку, потому что Aurora A требуется для завершения цитокинез. Если клетка начинает митоз, дублирует свою ДНК, но затем не может делиться на две отдельные клетки, она становится анеуплоидный - содержащие больше хромосом, чем обычно. Анеуплоидия - признак многих раковых опухолей.[10] Обычно уровни экспрессии Aurora A контролируются белком-супрессором опухоли. p53.[7]

Обычно считается, что мутации в области хромосомы, содержащей Aurora A, 20q13, имеют плохой прогноз.[7]

Осимертиниб и рокилетиниб, два противораковых препарата для рак легких, работать, отключив мутанта EGFR, который первоначально убивает раковые опухоли, но опухоли переплетаются и активируют киназу A Aurora, снова становясь злокачественными новообразованиями. Согласно исследованию 2018 года, нацеливание на EGFR и Aurora предотвращает возврат лекарственно-устойчивых опухолей.[12]

Взаимодействия

Было показано, что киназа Aurora A взаимодействовать с:

Рекомендации

  1. ^ а б c ГРЧ38: Ансамбль выпуск 89: ENSG00000087586 - Ансамбль, Май 2017
  2. ^ а б c GRCm38: выпуск Ensembl 89: ENSMUSG00000027496 - Ансамбль, Май 2017
  3. ^ "Справочник человека по PubMed:". Национальный центр биотехнологической информации, Национальная медицинская библиотека США.
  4. ^ "Ссылка на Mouse PubMed:". Национальный центр биотехнологической информации, Национальная медицинская библиотека США.
  5. ^ Сен С., Чжоу Х., Уайт РА (май 1997 г.). «Предполагаемый ген BTAK, кодирующий серин / треонинкиназу, на хромосоме 20q13 амплифицируется и сверхэкспрессируется в клеточных линиях рака груди человека». Онкоген. 14 (18): 2195–200. Дои:10.1038 / sj.onc.1201065. PMID  9174055.
  6. ^ Чжоу Х., Куанг Дж., Чжун Л., Куо В.Л., Грей Дж. В., Сахин А., Бринкли Б. Р., Сен С. (октябрь 1998 г.). «Киназа STK15 / BTAK, усиленная опухолью, индуцирует амплификацию центросом, анеуплоидию и трансформацию». Nat. Genet. 20 (2): 189–93. Дои:10.1038/2496. PMID  9771714. S2CID  40012197.
  7. ^ а б c d е ж грамм час я j k Крейн Р., Гадеа Б., Литтлпейдж Л., Ву Х, Рудерман СП (2004). «Аврора А, мейоз и митоз» (PDF). Биол. Клетка. 96 (3): 215–29. Дои:10.1016 / j.biolcel.2003.09.008. PMID  15182704. S2CID  29416056. Архивировано из оригинал (PDF) на 2007-02-05. Получено 2007-03-05.
  8. ^ а б c d Ханнак Э., Киркхам М., Хайман А.А., Оегема К. (декабрь 2001 г.). «Киназа Aurora-A необходима для созревания центросом у Caenorhabditis elegans». J. Cell Biol. 155 (7): 1109–16. Дои:10.1083 / jcb.200108051. ЧВК  2199344. PMID  11748251.
  9. ^ а б c d Ма К., Каммингс С., Лю XJ (март 2003 г.). «Двухфазная активация киназы Aurora-A во время перехода мейоз I - мейоз II в ооцитах Xenopus». Мол. Клетка. Биол. 23 (5): 1703–16. Дои:10.1128 / MCB.23.5.1703-1716.2003. ЧВК  151708. PMID  12588989.
  10. ^ а б c d е ж грамм час я Марумото Т., Хонда С., Хара Т., Нитта М., Хирота Т., Кохмура Е., Сая Н. (декабрь 2003 г.). «Киназа Aurora-A поддерживает точность ранних и поздних митотических событий в клетках HeLa». J. Biol. Chem. 278 (51): 51786–95. Дои:10.1074 / jbc.M306275200. PMID  14523000.
  11. ^ Нури М., Раттер Э., Стилиану Н., Нельсон С.С., Холлиер Б.Г., Уильямс Э.Д. (2014). «Андроген-таргетная терапия, вызванная мезенхимальной пластичностью эпителия и нейроэндокринной трансдифференцировкой при раке простаты: возможность вмешательства». Фронт Онкол. 4: 370. Дои:10.3389 / fonc.2014.00370. ЧВК  4274903. PMID  25566507.
  12. ^ https://medicalxpress.com/news/2018-11-cancer-achilles-heel-drug-resistant-tumors.html
  13. ^ Сакаи Х., Урано Т., Ооката К., Ким М.Х., Хираи Й., Сайто М., Нодзима Ю., Исикава Ф. (декабрь 2002 г.). «MBD3 и HDAC1, два компонента комплекса NuRD, локализуются в Aurora-A-позитивных центросомах в M фазе». J. Biol. Chem. 277 (50): 48714–23. Дои:10.1074 / jbc.M208461200. PMID  12354758.
  14. ^ Du J, Hannon GJ (декабрь 2002 г.). «Центросомная киназа Aurora-A / STK15 взаимодействует с предполагаемым опухолевым супрессором NM23-H1». Нуклеиновые кислоты Res. 30 (24): 5465–75. Дои:10.1093 / nar / gkf678. ЧВК  140054. PMID  12490715.
  15. ^ Чен С.С., Чанг П.С., Ченг Ю.В., Тан Ф.М., Лин Ю.С. (сентябрь 2002 г.). «Подавление онкогенной активности STK15 требует независимой от трансактивации функции p53». EMBO J. 21 (17): 4491–9. Дои:10.1093 / emboj / cdf409. ЧВК  126178. PMID  12198151.
  16. ^ Делаваль Б., Ферран А., Конте Н., Ларрок С., Эрнандес-Верден Д., Приджент С., Бирнбаум Д. (июнь 2004 г.). «Белковый комплекс Aurora B -TACC1 в цитокинезе». Онкоген. 23 (26): 4516–22. Дои:10.1038 / sj.onc.1207593. PMID  15064709.
  17. ^ Конте Н., Делаваль Б., Жинестье С., Ферран А., Иснардон Д., Ларрок С., Приджент С., Серафин Б., Жакемье Дж., Бирнбаум Д. (ноябрь 2003 г.). «Белковый комплекс TACC1-chTOG-Aurora A при раке груди». Онкоген. 22 (50): 8102–16. Дои:10.1038 / sj.onc.1206972. PMID  14603251.
  18. ^ Куфер Т.А., Силлье Х.Х., Кёрнер Р., Грусс О.Дж., Меральди П., Нигг Э.А. (август 2002 г.). «Человеческий TPX2 необходим для нацеливания киназы Aurora-A на веретено». J. Cell Biol. 158 (4): 617–23. Дои:10.1083 / jcb.200204155. ЧВК  2174010. PMID  12177045.
  19. ^ Ewart-Toland A, Briassouli P, de Koning JP, Mao JH, Yuan J, Chan F, MacCarthy-Morrogh L, Ponder BA, Nagase H, Burn J, Ball S, Almeida M, Linardopoulos S, Balmain A (август 2003 г.) . «Идентификация Stk6 / STK15 в качестве гена-кандидата низкой пенетрантной чувствительности к опухоли у мышей и людей». Nat. Genet. 34 (4): 403–12. Дои:10,1038 / нг1220. PMID  12881723. S2CID  29442841.

дальнейшее чтение

внешняя ссылка

  • Человек АУРКА расположение генома и АУРКА страница сведений о генах в Браузер генома UCSC.
  • PDBe-KB предоставляет обзор всей структурной информации, доступной в PDB для киназы A человека Aurora
  • PDBe-KB предоставляет обзор всей структурной информации, доступной в PDB для Mouse Aurora kinase A