Cdk10 ist ein Mitglied der Cdc2-Kinase-Familie und ist an der Regulation der G2/M-Phase des Zellzyklus beteiligt. Cdk10 wurde ursprünglich aufgrund seiner Homologie zu Cdc2 identifiziert und teilt gemeinsame Merkmale der cyclinabhängigen Kinasen (Cdks). Dazu gehören die XI-konservierte Region der Proteinkinase und die PSTAIRE-ähnliche Sequenz PISSLRE. Cdk10 enthält außerdem Aminosäuren, die wichtige regulatorische Stellen in Cdc2 und anderen Cdks darstellen. Dazu gehören Tyrosin- und Threonin-Stellen in der ATP-Bindungsdomäne sowie ein konserviertes Threonin, das dem Threonin 161 von Cdc2 entspricht. Der Phosphorylierungsstatus dieser Stellen ist entscheidend für die Bestimmung der Aktivität von Cdks, was darauf hindeutet, dass Cdk10 einer ähnlichen Regulation unterliegt.

Einführungen

Neben der Regulation durch Phosphorylierung wichtiger Reste wird die Aktivität von Cdks auch durch die Bindung an wichtige assoziierte Proteine reguliert. Cdks bleiben inaktiv, solange sie nicht mit ihren Cyclin-Chaperonen assoziiert sind. Die Überexpression von kinase-inaktivierten Cdks (auch als dominant-negative Mutanten bekannt) inaktiviert funktionell ihre Wildtyp-Gegenstücke durch kompetitive Bindung an interagierende Proteine, insbesondere Cyclin-Chaperone. Diese mutierten Kinasen enthalten eine Punktmutation an einer entscheidenden Asparaginsäure im ATPase-Domäne, wodurch die Kinase enzymatisch inaktiviert wird, aber die entsprechende strukturelle Konformation beibehalten wird, sodass sie ihre normalen Protein-Chaperone binden können. Dies führt zur funktionellen Inaktivierung des endogenen Wildtyp-Cdk und kann den Zellzyklusprozess an der Stelle stoppen, an der ein bestimmtes Cdk aktiv ist. Beispielsweise führt die Überexpression von dominant-negativem Cdc2 zum Arrest von G2/M-Zellen, während dominant-negatives Cdk2 Zellen während der G1-Phase des Zellzyklus arretiert, und diese Blockaden können durch die entsprechende Expression von Cyclin aufgehoben werden.

Funktionen

Das von diesem Gen kodierte Protein gehört zur CDK-Unterfamilie der Ser/Thr-Proteinkinase-Familie. Die Mitglieder der CDK-Unterfamilie sind den Genprodukten von Saccharomyces cerevisiae cdc28 und Schizosaccharomyces cerevisiae cdc2 sehr ähnlich und sind als essenziell für den Zellzyklusfortschritt bekannt. Es wurde gezeigt, dass diese Kinase eine Rolle bei der Zellproliferation spielt. Ihre Funktion ist auf die G2-M-Phase des Zellzyklus beschränkt. Mindestens drei alternativ gespleißte Transkriptionsvarianten, die unterschiedliche Isoformen kodieren, wurden berichtet, von denen zwei mehrere nicht-AUG-Translationsinitiationsstellen enthalten.

Proteinassoziation von CDK10

Die Proteinassoziation von Cdk10 kann ebenfalls wichtig für seine Funktion in Zellen sein. Die Überexpression des kinase-inaktivierten Cdk10 arretiert Zellen in der G2/M-Phase des Zellzyklus und führt zu einem Wachstumsstopp von U20S-Zellen, ähnlich wie bei anderen am Zellzyklus beteiligten Cdks. Allerdings wurde für dieses Cdk kein Cyclin-Chaperon identifiziert, und es wurde kein anderes Protein für die Bindung an Cdk10 charakterisiert. Daher ist die Identifizierung von mit Cdk10 assoziierten Proteinen von großem Interesse, da sie sich als reguliert oder durch Cdk10 reguliert erweisen könnten. Wir führten einen Interaktionstrapp- oder Zwei-Hybrid-Screen in Saccharomyces cerevisiae durch, um Proteine zu identifizieren, die mit Cdk10 assoziiert sind, um uns beim Verständnis dieser putativen Kinase zu helfen. In dieser Studie berichteten wir, dass Cdk10 in vitro und in vivo an den Ets2-Transkriptionsfaktor bindet. Diese Interaktion erfolgt über das N-terminale Ende von Ets2, das die Transaktivierungsdomäne von Ets2 und eine hochkonservierte Pointing-(PNT)-Domäne enthält. Die Interaktion der PNT-Domäne und des Proteins ist beteiligt, und wir fanden heraus, dass Cdk10 eine vollständige PNT-Domäne benötigt, um Ets2 zu binden. Allerdings kann Cdk10 das hochähnliche Aminoterminus von Ets1 nicht erkennen. Zusätzlich zur Interaktion in vitro und in vivo fanden wir, dass Cdk10 die Ets2-Transaktivierung in Säugetierzellen hemmt.

Referenz:

1. Kasten M; et al. Cdk10, eine Cdc2-verwandte Kinase, assoziiert mit dem Ets2-Transkriptionsfaktor und moduliert dessen Transaktivierungsaktivität. Oncogene.2001, 20 (15): 1832–8.