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Research Highlights

SIAH1 ubiquitin ligase mediates ubiquitination and degradation of Akt3 in neural development

  • Ko HR, Jin EJ, Lee SB, Kim CK, Yun T, Cho SW, Park KW, Ahn JY.
  • J Biol Chem. 2019 Oct 18;294(42):15435-15445.doi:10.1074/jbc.RA119.009618. Epub 2019 Aug 30.
  • 논문대표사진

Akt 신호는 신경세포발달에 매우 중요한 조절자이지만 뇌 발달에서 Akt isoforms 의 차별적 기능 연구는 아직 미미하다. 이번 논문에서 우리는 Akt isoforms Akt1, Akt2, Akt3 중에서 Akt3 와 상호 작용하여 Akt3의 단백질 수준을 저해하는 Ubiquitin E3 ligase인 Siah를 발견하였다. 우리는 Akt3는 신경세포의 axonal shaft 와 branches에는 많이 발현하지만 siah1 의 발현이 현저하게 많이 존재하는 growth cone tips에서는 발현 정도가 낮다는 것을 확인 하였다.

뿐만 아니라 신경세포에서 E3 ligase Siah1의 발현 저하는 축삭 끝에서의 Akt3의 발현을 향상시키고 신경 돌기 가지(neurite Branching) 또한 증가시킨다는 사실을 확인 할 수 있었다.

인간의 뇌 특이적 돌연변이인 Akt3-E17K는 Akt-WT에 비해서 Siah1와 결합력이 떨어져 유비퀴틴 매개 단백질분해로부터 탈출한다. 이로 인해 Akt3-E17K 돌연변이의 발현량이 증가하게 되고 부적절한 신경 발달을 일으키게 된다는 사실을 확인하였다.
이번 연구를 통해 우리는 Akt3 단백질의 수준이 E3 ligase Siah1 에 의해서 뇌 발달 동안 제한되며 정상적인 신경 네트워크 조직에 필수적인 역할을 한다는 것을 증명하였다.

 

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