Regulation von p27Kip1 durch Tyrosin Phosphorylierung

Der Cdk Inhibitor p27Kip1 ermöglicht oder verhindert Zellteilungen über die Kontrolle der Aktivität Zyklin- abhängiger Kinasen. Dazu bindet das Inhibitorprotein direkt an Cdk/Zyklin Komplexe. In der Regel inaktiviert Binden des Inhibitors den Kinasekomplex. Allerdings wurde in einigen Fällen beobachtet, dass Assoziation des Inhibitors auch zu einer Aktivierung der Kinase führen kann. Existenz und Mechanismus dieser Aktivierung sind allerdings noch unklar und nicht unstrittig. Wir haben entdeckt, das p27 nach mitogener Stimmulation an der Tyrosinseitenkette in Position 88 phosphoryliert wird. Eine Folge dieser Modifikation ist eine verminderte Inhibition von Cdk Komplexen. Dies führt zu unserer Hypothese, dass ein an Tyrosin-88 phosphoryliertes p27 Molekül zwar noch an Cdks und Zykline binden kann, den Kinasekomplex aber dadurch nicht inaktiviert. Im Gegensatz zu den meisten Cdk/Zyklin Komplexen binden D-typ Zykline nur ineffizient an ihre Cdk Untereinheiten. Das phosphorylierte p27 Molekül könnte daher durch Binden an beide Untereinheiten einen Zyklin D / Cdk Komplexe assemblieren und dadurch die Kinase aktivieren. Im vorgeschlagenen Projekt möchten wir diese Hypothese in vitro und in vivo überprüfen und herausfinden, welche Rolle die Tyrosin-Phosphorylierung von p27 in der Zellzykluskontrolle spielt. Mit gereinigten Proteinen werden wir zunächst untersuchen, ob die Tyrosin- Phosphorylierung den Inhibitor in einen Aktivator Zyklin- abhängiger Kinasen transformieren kann. Durch Herstellung einer Maus mit einem mutierten p27 Allel, das ein Protein kodiert, welches nicht an Tyrosin phosphoryliert werden kann, möchten wir die Rolle der Tyrosin-Phosphorylierung in vivo untersuchen. Wir möchten zudem Proteinkinasen identifizieren, die p27 an Tyrosin-88 phosphorylieren und damit den Inhibitor inaktivieren. Die Rolle dieser Kinasen soll abschließend im Zellzyklus normaler Zellen und in Tumoren untersucht werden.

Der Cdk Inhibitor p27Kip1 ermöglicht oder verhindert Zellteilungen über die Kontrolle der Aktivität Zyklin- abhängiger Kinasen. Dazu bindet das Inhibitorprotein direkt an Cdk/Zyklin Komplexe. In der Regel inaktiviert Binden des Inhibitors den Kinasekomplex. Allerdings wurde in einigen Fällen beobachtet, dass Assoziation des Inhibitors auch zu einer Aktivierung der Kinase führen kann. Existenz und Mechanismus dieser Aktivierung sind allerdings noch unklar und nicht unstrittig. Wir haben entdeckt, das p27 nach mitogener Stimmulation an der Tyrosinseitenkette in Position 88 phosphoryliert wird. Eine Folge dieser Modifikation ist eine verminderte Inhibition von Cdk Komplexen. Dies führt zu unserer Hypothese, dass ein an Tyrosin-88 phosphoryliertes p27 Molekül zwar noch an Cdks und Zykline binden kann, den Kinasekomplex aber dadurch nicht inaktiviert. Im Gegensatz zu den meisten Cdk/Zyklin Komplexen binden D-typ Zykline nur ineffizient an ihre Cdk Untereinheiten. Das phosphorylierte p27 Molekül könnte daher durch Binden an beide Untereinheiten einen Zyklin D / Cdk Komplexe assemblieren und dadurch die Kinase aktivieren. Im vorgeschlagenen Projekt möchten wir diese Hypothese in vitro und in vivo überprüfen und herausfinden, welche Rolle die Tyrosin-Phosphorylierung von p27 in der Zellzykluskontrolle spielt. Mit gereinigten Proteinen werden wir zunächst untersuchen, ob die Tyrosin- Phosphorylierung den Inhibitor in einen Aktivator Zyklin- abhängiger Kinasen transformieren kann. Durch Herstellung einer Maus mit einem mutierten p27 Allel, das ein Protein kodiert, welches nicht an Tyrosin phosphoryliert werden kann, möchten wir die Rolle der Tyrosin-Phosphorylierung in vivo untersuchen. Wir möchten zudem Proteinkinasen identifizieren, die p27 an Tyrosin-88 phosphorylieren und damit den Inhibitor inaktivieren. Die Rolle dieser Kinasen soll abschließend im Zellzyklus normaler Zellen und in Tumoren untersucht werden.