Serin/threoninska kinaza 11 (STK11) , znana I kao jetrena kinaza B1 (LKB1) ioli antigen bubrežnog carcinoma NY-REN-19 je proteinska kinaza koja je kod ljudi kodirana genom STK11.[5]

STK11
Dostupne strukture
PDBPretraga ortologa: PDBe RCSB
Spisak PDB ID kodova

2WTK, 4ZDR

Identifikatori
AliasiSTK11
Vanjski ID-jeviOMIM: 602216 MGI: 1341870 HomoloGene: 393 GeneCards: STK11
Lokacija gena (čovjek)
Hromosom 19 (čovjek)
Hrom.Hromosom 19 (čovjek)[1]
Hromosom 19 (čovjek)
Genomska lokacija za STK11
Genomska lokacija za STK11
Bend19p13.3Početak1,177,558 bp[1]
Kraj1,228,431 bp[1]
Lokacija gena (miš)
Hromosom 10 (miš)
Hrom.Hromosom 10 (miš)[2]
Hromosom 10 (miš)
Genomska lokacija za STK11
Genomska lokacija za STK11
Bend10|10 C1Početak79,951,637 bp[2]
Kraj79,966,516 bp[2]
Obrazac RNK ekspresije


Više referentnih podataka o ekspresiji
Ontologija gena
Molekularna funkcija aktivnost sa transferazom
nucleotide binding
LRR domain binding
protein kinase activity
p53 binding
protein kinase activator activity
vezivanje iona metala
kinase activity
protein serine/threonine kinase activity
GO:0001948, GO:0016582 vezivanje za proteine
ATP binding
magnesium ion binding
Ćelijska komponenta citoplazma
membrana
mitohondrija
Egzosom
TCR signalosome
jedro
nukleoplazma
citosol
Biološki proces response to ionizing radiation
positive regulation of transforming growth factor beta receptor signaling pathway
dendrite extension
TCR signalosome assembly
axonogenesis
glucose homeostasis
positive regulation of autophagy
Fosforilacija
negative regulation of lipid biosynthetic process
positive regulation of axonogenesis
cellular response to DNA damage stimulus
regulation of dendrite morphogenesis
Autofagija
protein phosphorylation
Golgi localization
regulation of Wnt signaling pathway
vasculature development
anoikis
cellular response to UV-B
negative regulation of cell growth
regulation of cell growth
tissue homeostasis
establishment of cell polarity
positive thymic T cell selection
positive regulation of peptidyl-tyrosine phosphorylation
regulation of protein kinase B signaling
canonical Wnt signaling pathway
intrinsic apoptotic signaling pathway by p53 class mediator
protein autophosphorylation
ćelijski ciklus
negative regulation of epithelial cell proliferation involved in prostate gland development
T cell receptor signaling pathway
Spermatogeneza
activation of protein kinase activity
negative regulation of TORC1 signaling
negative regulation of cell population proliferation
positive regulation of protein localization to nucleus
GO:0097285 apoptoza
regulation of signal transduction by p53 class mediator
nervous system development
GO:0035404 peptidyl-serine phosphorylation
peptidyl-threonine phosphorylation
Ćelijska diferencijacija
positive regulation of protein serine/threonine kinase activity
GO:0016576 protein dephosphorylation
negative regulation of canonical Wnt signaling pathway
negative regulation of cold-induced thermogenesis
Izvori:Amigo / QuickGO
Ortolozi
VrsteČovjekMiš
Entrez
Ensembl
UniProt
RefSeq (mRNK)

NM_000455

NM_001301853
NM_001301854
NM_011492

RefSeq (bjelančevina)

NP_000446

NP_001288782
NP_001288783
NP_035622

Lokacija (UCSC)Chr 19: 1.18 – 1.23 MbChr 10: 79.95 – 79.97 Mb
PubMed pretraga[3][4]
Wikipodaci
Pogledaj/uredi – čovjekPogledaj/uredi – miš

Ekspresija

uredi

Tretman testosteronom i DHT mišjih 3T3-L1 ili ljudskih SGBS adipocita tokom 24 sata značajno je smanjilo ekspresiju iRNK LKB1 preko androgenih receptora i posljedično smanjilo aktivaciju AMP-aktivirane protein-kinaze (AMPK), putem fosforilacije. Suprotno tome, tretman 17β-estradiolom povećao je iRNK LKB1-a, efekt posredovan alfa receptorima.[6]

Međutim, u ER-pozitivnoj ćelijskoj liniji karcinoma dojke MCF-7, estradiol je uzrokovao smanjenje doze transkripta LKB1 i ekspresije proteina, što je dovelo do značajnog smanjenja fosforilacije ciljanog AMKK LKB1. ERα veže se za promotor STK11, neovisno o ligandu i ta interakcija je smanjena u prisustvu estradiola. Štaviše, u prisustvu estradiola, aktivnost promotora STK11 značajno je smanjena.[7]

Funkcija

uredi

Gen STK11/LKB1, koji kodira člana porodice serin/treonin kinaze, regulira polarmost ćelija i funkcionira kao supresor tumora.

LKB1 je primarna uzvodna kinaza adenozin-monofosfatom-aktivirane protein-kinaze (AMP-aktivirana protein-kinaza: AMPK), neophodni element za ćelijskii metabolizam koji je potreban za održavanje homeostazne energije. Sada je jasno da LKB1 ima efekte suzbijanja rasta, aktivirajući grupu od ~14 drugih kinaza, koje se sastoje od AMPK i kinaze povezane s AMPK. Aktivacija AMPK putem LKB1 suzbija rast i proliferaciju, kada su nivoi energije i hranljivih sastojaka oskudni. Aktivacija kinaza povezanih s AMPK od pomoću LKB1 ima vitalnu ulogu u održavanju polarnosti ćelija, čime inhibira neprimjereno širenje tumorskih ćelija. Iz dosadašnjih istraživanja pojavljuje se slika da gubitak LKB1 dovodi do dezorganizacije polarnosti ćelija i olakšava rast tumora u energetski nepovoljnim uslovima.

Gubitak aktivnosti LKB1 povezan je s visoko agresivnim HER2 + rakom dojke.[8] Miševi soja HER2/neu kreirani su za gubitak ekspresije mliječnih žlijezda Lkb1 što je rezultiralo smanjenom latencijom razvoja tumora. Ovi miševi razvili su tumore dojke koji su bili vrlo metabolički hiperaktivni za MTOR. Pretklinička ispitivanja koja su istovremeno ciljalaju mTOR i metabolizam sa AZD8055 (inhibitor mTORC1 i mTORC2) i 2-DG, odnosno inhibirali stvaranje tumora dojke.[9] Funkcije mitohondrija kod kontrolnih miševa koji nisu imali tumore dojke, tretmanim AZD8055/2-DG nisu bili pogođene.

Mutanti s katalitskim nedostatkom LKB1, pronađeni u Peutz-Jeghersovom sindromu, aktiviraju ekspresiju ciklina D1 regrutovanjem u odgovorne elemente u promotoru onkogena. Katalitski deficitarni mutanti LKB1 imaju onkogeno svojstvo.[10]

Klinički značaj

uredi

Mutacije germlina u ovom genu povezane su s Peutz – Jeghersovim sindromom, autosomno dominantnim poremećajem koji karakterizira rast polipa u gastrointestinalnom traktu, pigmentirane makule na koži i ustima i druge novotvorine.[11][12][13] Međutim, utvrđeno je da je gen LKB1 mutiran i u raku pluća sporadičnog porijekla, pretežno adenokarcinomima.[14] Further, more recent studies have uncovered a large number of somatic mutations of the LKB1 gene that are present in cervical, breast,[8] intestinal, testicular, pancreatic and skin cancer.[15][16]

Aktivacija

uredi

LKB1 se aktivira alosterično vezanjem za pseudokinazu STRAD i adapterski protein MO25. Heterotrimerni kompleks LKB1-STRAD-MO25 predstavlja biološki aktivnu jedinicu koja je sposobna fosforilirati i aktivirati AMP-aktiviranu protein-kinazu (AMPK) i najmanje 12 drugih kinaza, koje pripadaju porodici kinaza povezanih s AMPK. Nekoliko novih prerađenih izoformi STRADα koje različito utiču na aktivnost LKB1, složeni sklop, subćelijsku lokalizaciju LKB1 i aktivaciju AMPK puta ovisnog o LKB1.[17]

Struktura

uredi

Kristalna struktura kompleksa LKB1-STRAD-MO25 razjašnjena je upotrebom rendgensk kristalografije,[18] i otkriven mehanizam pomoću kojeg se alosterno aktivira LKB1. LKB1 ima tipsku strukturu za druge kinazne, proteine s dva (mala i velika) režnja s obje strane liganda ATP-džepa za vezanje. STRAD i MO25 zajedno sarađuju na promociji aktivne konformacije LKB1. LKB1 aktivacijska petlja, kritični element u procesu aktivacije kinaza, sadrži MO25, objašnjavajući tako ogroman porast aktivnosti LKB1 u prisustvu STRAD i MO25.

Aminokiselinska sekvenca
1020304050
MEVVDPQQLGMFTEGELMSVGMDTFIHRIDSTEVIYQPRRKRAKLIGKYL
MGDLLGEGSYGKVKEVLDSETLCRRAVKILKKKKLRRIPNGEANVKKEIQ
LLRRLRHKNVIQLVDVLYNEEKQKMYMVMEYCVCGMQEMLDSVPEKRFPV
CQAHGYFCQLIDGLEYLHSQGIVHKDIKPGNLLLTTGGTLKISDLGVAEA
LHPFAADDTCRTSQGSPAFQPPEIANGLDTFSGFKVDIWSAGVTLYNITT
GLYPFEGDNIYKLFENIGKGSYAIPGDCGPPLSDLLKGMLEYEPAKRFSI
RQIRQHSWFRKKHPPAEAPVPIPPSPDTKDRWRSMTVVPYLEDLHGADED
EDLFDIEDDIIYTQDFTVPGQVPEEEASHNGQRRGLPKAVCMNGTEAAQL
STKSRAEGRAPNPARKACSASSKIRRLSACKQQ
Simboli

Varijante prerade

uredi

Uočene su i okarakterisane su alternativne prerađene transkripcijske varijante ovog gena. Postoje dvije glavne prerađene izoforme, koje se označavaju duga LKB1 (LKB1L) i kratka LKB1 (LKB1S). Kratka varijanta LKB1 uglavnom se nalazi u sjemenicima.

Interakcije

uredi

Pokazano je da STK11 ima interakcije sa:

Estrogen receptor alpha [24]

Reference

uredi
  1. ^ a b c GRCh38: Ensembl release 89: ENSG00000118046 - Ensembl, maj 2017
  2. ^ a b c GRCm38: Ensembl release 89: ENSMUSG00000003068 - Ensembl, maj 2017
  3. ^ "Human PubMed Reference:". National Center for Biotechnology Information, U.S. National Library of Medicine.
  4. ^ "Mouse PubMed Reference:". National Center for Biotechnology Information, U.S. National Library of Medicine.
  5. ^ Jenne DE, Reimann H, Nezu J, Friedel W, Loff S, Jeschke R, et al. (januar 1998). "Peutz-Jeghers syndrome is caused by mutations in a novel serine threonine kinase". Nature Genetics. 18 (1): 38–43. doi:10.1038/ng0198-38. PMID 9425897. S2CID 28986057.
  6. ^ McInnes KJ, Brown KA, Hunger NI, Simpson ER (juli 2012). "Regulation of LKB1 expression by sex hormones in adipocytes". International Journal of Obesity. 36 (7): 982–5. doi:10.1038/ijo.2011.172. PMID 21876548.
  7. ^ Brown KA, McInnes KJ, Takagi K, Ono K, Hunger NI, Wang L, et al. (novembar 2011). "LKB1 expression is inhibited by estradiol-17β in MCF-7 cells". The Journal of Steroid Biochemistry and Molecular Biology. 127 (3–5): 439–43. doi:10.1016/j.jsbmb.2011.06.005. PMID 21689749. S2CID 25221068.
  8. ^ a b Andrade-Vieira R, Xu Z, Colp P, Marignani PA (22. 2. 2013). "Loss of LKB1 expression reduces the latency of ErbB2-mediated mammary gland tumorigenesis, promoting changes in metabolic pathways". PLOS ONE. 8 (2): e56567. doi:10.1371/journal.pone.0056567. PMC 3579833. PMID 23451056.
  9. ^ Andrade-Vieira R, Goguen D, Bentley HA, Bowen CV, Marignani PA (decembar 2014). "Pre-clinical study of drug combinations that reduce breast cancer burden due to aberrant mTOR and metabolism promoted by LKB1 loss". Oncotarget. 5 (24): 12738–52. doi:10.18632/oncotarget.2818. PMC 4350354. PMID 25436981.
  10. ^ Scott KD, Nath-Sain S, Agnew MD, Marignani PA (juni 2007). "LKB1 catalytically deficient mutants enhance cyclin D1 expression". Cancer Research. 67 (12): 5622–7. doi:10.1158/0008-5472.CAN-07-0762. PMID 17575127.
  11. ^ Hemminki A, Tomlinson I, Markie D, Järvinen H, Sistonen P, Björkqvist AM, et al. (januar 1997). "Localization of a susceptibility locus for Peutz-Jeghers syndrome to 19p using comparative genomic hybridization and targeted linkage analysis". Nature Genetics. 15 (1): 87–90. doi:10.1038/ng0197-87. PMID 8988175. S2CID 8978401.
  12. ^ Hemminki A, Markie D, Tomlinson I, Avizienyte E, Roth S, Loukola A, et al. (januar 1998). "A serine/threonine kinase gene defective in Peutz-Jeghers syndrome". Nature. 391 (6663): 184–7. Bibcode:1998Natur.391..184H. doi:10.1038/34432. PMID 9428765. S2CID 4400728.
  13. ^ Scott R, Crooks R, Meldrum C (oktobar 2008). "Gene symbol: STK11. Disease: Peutz-Jeghers Syndrome". Human Genetics. 124 (3): 300. doi:10.1007/s00439-008-0551-3. PMID 18846624.
  14. ^ Sanchez-Cespedes M, Parrella P, Esteller M, Nomoto S, Trink B, Engles JM, et al. (juli 2002). "Inactivation of LKB1/STK11 is a common event in adenocarcinomas of the lung". Cancer Research. 62 (13): 3659–62. PMID 12097271.
  15. ^ Sanchez-Cespedes M (decembar 2007). "A role for LKB1 gene in human cancer beyond the Peutz-Jeghers syndrome". Oncogene. 26 (57): 7825–32. doi:10.1038/sj.onc.1210594. PMID 17599048.
  16. ^ "Distribution of somatic mutations in STK11". Catalogue of Somatic Mutations in Cancer. Wellcome Trust Genome Campus, Hinxton, Cambridge. Arhivirano s originala, 2. 4. 2012. Pristupljeno 11. 11. 2009.
  17. ^ Marignani PA, Scott KD, Bagnulo R, Cannone D, Ferrari E, Stella A, et al. (oktobar 2007). "Novel splice isoforms of STRADalpha differentially affect LKB1 activity, complex assembly and subcellular localization". Cancer Biology & Therapy. 6 (10): 1627–31. doi:10.4161/cbt.6.10.4787. PMID 17921699.
  18. ^ PDB 2WTK; Zeqiraj E, Filippi BM, Deak M, Alessi DR, van Aalten DM (decembar 2009). "Structure of the LKB1-STRAD-MO25 complex reveals an allosteric mechanism of kinase activation". Science. 326 (5960): 1707–11. Bibcode:2009Sci...326.1707Z. doi:10.1126/science.1178377. PMC 3518268. PMID 19892943.
  19. ^ a b Boudeau J, Deak M, Lawlor MA, Morrice NA, Alessi DR (mart 2003). "Heat-shock protein 90 and Cdc37 interact with LKB1 and regulate its stability". The Biochemical Journal. 370 (Pt 3): 849–57. doi:10.1042/BJ20021813. PMC 1223241. PMID 12489981.
  20. ^ Yamada E, Bastie CC (februar 2014). "Disruption of Fyn SH3 domain interaction with a proline-rich motif in liver kinase B1 results in activation of AMP-activated protein kinase". PLOS ONE. 9 (2): e89604. Bibcode:2014PLoSO...989604Y. doi:10.1371/journal.pone.0089604. PMC 3934923. PMID 24586906.
  21. ^ Boudeau J, Scott JW, Resta N, Deak M, Kieloch A, Komander D, et al. (decembar 2004). "Analysis of the LKB1-STRAD-MO25 complex". Journal of Cell Science. 117 (Pt 26): 6365–75. doi:10.1242/jcs.01571. PMID 15561763.
  22. ^ Baas AF, Boudeau J, Sapkota GP, Smit L, Medema R, Morrice NA, et al. (juni 2003). "Activation of the tumour suppressor kinase LKB1 by the STE20-like pseudokinase STRAD". The EMBO Journal. 22 (12): 3062–72. doi:10.1093/emboj/cdg292. PMC 162144. PMID 12805220.
  23. ^ Marignani PA, Kanai F, Carpenter CL (august 2001). "LKB1 associates with Brg1 and is necessary for Brg1-induced growth arrest". The Journal of Biological Chemistry. 276 (35): 32415–8. doi:10.1074/jbc.C100207200. PMID 11445556.
  24. ^ Nath-Sain S, Marignani PA (juni 2009). "LKB1 catalytic activity contributes to estrogen receptor alpha signaling". Molecular Biology of the Cell. 20 (11): 2785–95. doi:10.1091/mbc.e08-11-1138. PMC 2688557. PMID 19369417.

Dopunska literatura

uredi

Vanjski linkovi

uredi