文献赏析

华盈视角:蛋白质组芯片技术应用于FAK激酶新底物识别

2015/05/08

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        FAK是人类肿瘤发展中重要的信号分子其过表达或激活能促进细胞粘附、生存、迁移等。先前研究表明FAK参与NFkB信号通路,但参与NFkB信号通路的FAK底物尚不明确,有关FAK底物的全面分析依然是缺乏的。

如何快速找到FAK的新底物呢?

         研究人员应用人类蛋白质组芯片技术对FAK底物进行高通量筛选,快速找到了FAK的43个潜在底物并进一步分析了这些蛋白的功能,见图1。

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图1 蛋白质组芯片筛选结果(部分)和功能分类


         人类蛋白质组芯片筛选结果显示,参与信号通路的
FAK候选底物中有4个参与
NFkB信号通路的潜在底物:MYBB P1A/pl60CHUK/IKKalphaTNIP2/Abin-2TNIK,见表1。根据文献报道,IKKalpha能通过与IkB激酶形成复合体直接磷酸化IkB促进典型NFkB信号通路,也可以通过促进p100切割产生p52/RelB复合体促进非典型NFkB信号通路,因此研究者迅速将重点定位在FAK激酶底物IKKalpha上。

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表1 FAK底物分类


FAK
参与典型NFkB信号通路还是非典型NFkB信号通路呢?
         研究者通过实验发现
添加FAK激酶抑制剂PF-22能通过TNFalpha;特异性抑制典型NFkB信号通路,也能抑制非典型NFkB信号通路中p100的切割,见图2

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2 FAK影响典型和非典型NFkB信号通路

 

         FAK IVK实验显示:FAK能磷酸化HA-IKKalpha酪氨酸,突变实验进一步表明FAK在IKKalpha的主要磷酸化位点是Y187和Y198,见图3。综上实验结果,研究人员证实FAK通过特异性磷酸化IKKalpha位点Y187和Y198调控典型和非典型NFkB信号通路。

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3 FAK磷酸化lKKalpha位点Y187Y198调控NFkB信号


         先前研究表明
FAK参与NFkB信号通路,但参与NFkB信号通路FAK底物尚不明确,因此需要对FAK底物进行全面分析。研究者应用人类蛋白质组芯片技术进行FAK底物筛选,并将目光聚焦在参与NFkB信号通路的FAK底物IKKalpha上。后续通过研究证实FAK通过特异性磷酸化lKKalphaY187Y198位点调控NFkB信号通络。该研究首次通过蛋白芯片技术对FAK底物进行高通量筛选,将FAK和NFkB信号通路联系起来,为将来FAK在肿瘤发生过程中的功能分析奠定了基础。

 
原文链接:
Dwyer SF, et al. Identification of novel focal adhesion kinase substrates: role for FAK in NFκB signaling. Int J Biol Sci. 2015, 11(4): 404-10.