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Research Highlights

Sumoylation of a small isoform of NFATc1 is promoted by PIAS proteins and inhibits transactivation activity

  • Eui Tae Kim, Ki Mun Kwon, Myoung Kyu Lee, Jungchan Park, Jin-Hyun Ahn.
  • Biochem Biophys Res Commun. 2019 May 21;513(1):172-178
  • 논문대표사진

칼슘 이온에 의해 유도되는 전사인자인 NFAT (nuclear factor of activated T cells) family 단백질은 면역계의 발달과 기능에 중요한 역할을 한다. NFATc1 부터 c4까지 네 가지의 canonical member들이 있으며, NFATc1과 NFATc2는 peripheral T cell에서 매우 높게 발현된다. NFATc1은 서로 다른 promoter와 poly(A) site를 통해서 여섯 종류의 isoform으로 생성되며 C-말단의 길이에 따라서 c1/α, c1/β, c1/A, c1/B, c1/C 그리고 c2로 나뉜다. 이들 중 상대적으로 긴 C-말단을 갖는 NFATc1/C와 NFATc2/A는 C-말단에서 sumoylation이 일어나고 이는 NFAT의 transactivation 활성과 그들의 localization을 조절하는 것으로 알려져 있다.

단백질 sumoylation은 단백질-단백질 및 단백질-핵산의 상호작용, 단백질의 localization 이나 stability 등을 조절한다. 생쥐 NFATc2/A의 897aa lysine의 sumoylation은 단백질의 세포핵anchorage, 684번째 lysine sumoylation은 transactivation 활성을 조절하는 것으로 알려져 있다. 인간 NFATc1/C의 lysine 702aa와 914aa에서 일어나는 sumoylation은 단백질의 핵내 분포와 transactivation 활성 억제에 관여하는 것으로 알려져 있다.

본 연구에서는 짧은 C-말단을 갖는 NFATc1/A isoform의 central regulatory domain에 sumoylation site가 conserved 되어 있으며 SUMO E3 ligase인 PIAS 단백질들에 의해 sumoylation 됨을 규명하였다. 특히, PIAS3는 NFATc1/A와 상호작용하였으며 active site mutant는 NFATc1/A의 sumoylation을 증진시키지 못함을 확인하였다. NFATc1/A의 central regulatory domain에 있는 351aa lysine이 주요 sumoylation site로 확인되었다. NFATc1/A sumoylation은 단백질의 stability를 조금 증가시켰지만, NFATc1/A의 transactivation 활성을 억제하였다.

이러한 결과는 NFATc1/A의 transactivation 활성이 PIAS3에 의해 매개되는 sumoylation에 의해서 억제되며, sumoylation은 NFAT family 단백질들의 일반적인 조절기작임을 보여준다.

 

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