RIO-Familie

Die Serin/Threonin-Proteinkinase RIO1 ist ein Enzym, das beim Menschen durch das Gen RIOK1 kodiert wird. RIOK1 ist eine atypische Proteinkinase, die in den meisten Archaeen und Eukaryoten vorkommt. Sie gehört zur Familie der Serin/Threonin-spezifischen Proteinkinasen und wurde intensiv untersucht, um ihre Rolle bei der Förderung der Bildung kleiner ribosomaler Untereinheiten (SSUs) zu verstehen. Es wird angenommen, dass eine Überexpression oder Mutation des RIOK1-Gens zu einer Dysregulation seines Netzwerks führen kann (bei höheren Tieren: großskalige Signalnetzwerke auf Protein- und Genebene, die Wachstum oder Zellteilung durch Förderung oder Begrenzung der Nährstoffverwertung stimulieren). Dies wurde in primären Tumorzellen beobachtet und kann zur Entstehung und Progression von Krebs beitragen.

Funktionen

Eigenschaften

RIOK1 hat ein Molekulargewicht von 65.583 Da, einen basischen isoelektrischen Punkt von 5,84 (vorhergesagter pI verschiedener phosphorylierter Zustände; pI des unphosphorylierten Zustands = 5,84) sowie eine chromosomale Lokalisation beim Menschen auf 6p24.3.

PTM-Effekt

Effekte auf modifizierte Proteine – durch K411-m1 ausgelöster Proteinabbau; durch T410-p ausgelöste Proteinstabilisierung; Ubiquitinierung, ausgelöst durch K411-m1. Effekte auf biologische Prozesse – durch K411-m1 ausgelöstes Zellwachstum wurde gehemmt.

Mutagenese

Auswirkungen experimenteller Mutationen in einer oder mehreren Aminosäuren auf die biologischen Eigenschaften von Proteinen. Bei Änderung eines Aminosäurerests berichten wir die Änderung, die Bezeichnung des Mutanten (falls bekannt) sowie den Effekt der Mutation auf ein Protein, eine Zelle oder einen intakten Organismus. Wenn Mutationen mit mehreren Punktmutationen assoziiert sind, ergänzen wir die exakte Kombination der Mutationen (Position und Aminosäureänderung). Die Mutation in RIOK1 (D324A) eliminierte die Autophosphorylierungsaktivität, verstärkte die Bindung an die 40S-Präribosomen-Untereinheit und hemmte die Prozessierung der 18S-E-prä-rRNA zur reifen 18S-rRNA.

Konservierung

Anhand multipler Sequenzalignments können drei unterschiedliche RIOK1-Proteine (Mensch, Maus und Ratte) verglichen werden; die modifizierten Reste sind im roten Kasten dargestellt.

Referenz

1. Berto G; et al. The Rio1 protein kinases/ATPases: conserved regulators of growth, division, and genomic stability. Current Genetics. 2019, 65 (2): 457–466.

1. Immunosuppressant

Although the function of RIOK1 is still unclear, the lack of this protein has been found to confer resistance to a certain type of bacteria called Aeromonas, suggesting its immunosuppressive effect. The feedback loop is a model where RIOK1 can suppress our immune system against bacteria in p38 MAPK and SKN-1. The presence of microorganisms activates the p38 MAPK pathway, which increases the concentration of SKN-1, and will eventually produce the necessary amount of RIOK1 to terminate the pathway.

2. RNA maturation

In addition, RIOK1 also has a potential role in the metabolism of the 40S ribosomal subunit. To be precise, we know that it is related to the maturation of the 40S ribosomal subunit and is necessary for the recovery of PNO1 and NOB1. Both PNO1 and NOB1 are RNA binding protein 40S precursor.

3. Protein binding

In addition, the RIOK1 protein binding function stands out among other proteins involved in the same activity. For example, in PRMT5 binding involving RIOK1 and PICln, it is suggested that RIOK1 is a more versatile adapter than PICln. RIOK1 also interacts with NCL through its C-terminus, which targets NCL to PRMT5 methylation.