Cdk10 ist ein Mitglied der Cdc2-Kinasefamilie und ist an der Regulation der G2/M-Phase des Zellzyklus beteiligt. Cdk10 wurde ursprünglich aufgrund seiner Homologie zu Cdc2 identifiziert und weist gemeinsame Merkmale von cyclinabhängigen Kinasen (Cdks) auf. Dazu gehören die XI-konservierte Region der Proteinkinase und die PSTAIRE-ähnliche Sequenz PISSLRE. Cdk10 enthält auch Aminosäuren, die wichtige regulatorische Stellen in Cdc2 und anderen Cdks sind. Dazu gehören Tyrosin- und Threonin-Stellen im ATP-Bindungsbereich 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 von Schlüsselresten wird die Cdk-Aktivität auch durch die Bindung an wichtige assoziierte Proteine reguliert. Cdks bleiben inaktiv, es sei denn, sie sind mit ihren Cyclin-Chaperonen assoziiert. Die Überexpression von kinaseninaktivierten Cdks (auch bekannt als dominante negative Mutanten) inaktiviert funktionell ihre Wildtyp-Gegenstücke durch wettbewerbsabhängige Interaktionsproteine, insbesondere Cyclin-Chaperonen. Diese mutierten Kinasen enthalten eine Punktmutation an einer Schlüsselasparaginsäure im ATPase-Bereich, wodurch die Kinase enzymatisch inaktiviert wird, aber die geeignete strukturelle Konformation beibehalten wird, sodass sie an ihre normalen Protein-Chaperonen binden können. Dies führt zur funktionellen Inaktivierung der endogenen Wildtyp-Cdk und kann den Zellzyklusprozess an der Stelle stoppen, an der eine bestimmte Cdk aktiv ist. Zum Beispiel stoppt die Überexpression von dominant negativen Cdc2 G2/M-Zellen, während dominant negative Cdk2 Zellen während der G1-Phase des Zellzyklus anhält, und diese Blockaden können durch geeignete 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 bekannt dafür, dass sie für den Fortschritt des Zellzyklus unerlässlich sind. Es wurde gezeigt, dass diese Kinase eine Rolle bei der Zellproliferation spielt. Ihre Funktion ist auf die G2-M-Phase des Zellzyklus beschränkt. Es wurden mindestens drei alternative Spleiß-Transkriptvarianten berichtet, die unterschiedliche Isoformen kodieren, von denen zwei mehrere nicht-AUG-Startstellen für die Translation enthalten.

Proteinassoziation von CDK10

Die Proteinassoziation von Cdk10 könnte auch für seine Funktion in Zellen wichtig sein. Die Überexpression der kinaseninaktivierten Cdk10 hält Zellen in der G2/M-Phase des Zellzyklus an und führt zu einer Wachstumshemmung von U20S-Zellen, ähnlich wie bei anderen Cdks, die am Zellzyklus beteiligt sind. Es wurde jedoch kein Cyclin-Chaperon für diese Cdk identifiziert, und kein anderes Protein wurde charakterisiert, das an Cdk10 bindet. Daher ist die Identifizierung von Proteinen, die mit Cdk10 assoziiert sind, von großem Interesse, da sie möglicherweise durch Cdk10 reguliert oder reguliert werden. Wir führten einen Interaktionsfalle- oder Zwei-Hybrid-Screen in Saccharomyces cerevisiae durch, um Proteine zu identifizieren, die mit Cdk10 assoziiert sind, um uns zu helfen, diese vermeintliche Kinase zu verstehen. In dieser Studie berichteten wir, dass Cdk10 in vitro und in vivo an den Ets2-Transkriptionsfaktor bindet. Diese Interaktion erfolgt über das N-Terminus von Ets2, das die Transaktivierungsdomäne von Ets2 und eine hochkonservierte 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 an Ets2 zu binden. Cdk10 kann jedoch das hochähnliche Amino-Terminus von Ets1 nicht erkennen. Neben der Interaktion in vitro und in vivo fanden wir heraus, dass Cdk10 die Ets2-Transaktivierung in Säugetierzellen hemmt.

Referenz:

1. Kasten M; et al. Cdk10, a Cdc2-related kinase, associates with the Ets2 transcription factor and modulates its transactivation activity. Oncogene.2001, 20 (15): 1832–8.