镁/锰依赖性蛋白质磷酸酶1F

PPM1F 是一种丝氨酸/苏氨酸磷酸酶,通过其靶蛋白的去磷酸化和失活参与各种生物过程,包括细胞增殖、发育和信号转导(Ishida 等人综述,2018 年)。

▼ 克隆与表达
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通过数据库分析,Koh 等人(2002)根据其与 PPM1E( 619308 ) 的同源性确定了人类 PPM1F,他们将其称为 POPX2 。预测的 454 个氨基酸的 POPX2 蛋白与 POPX1 在核心磷酸酶结构域和同源侧翼序列上具有 66% 的相似性,而这些在其他磷酸酶中不存在。作者报告说 POPX2 mRNA 表达无处不在。

▼ 测绘
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Gross(2021)基于 PPM1F 序列(GenBank BC071989 ) 与基因组序列(GRCh38)的比对将 PPM1F 基因定位到染色体 22q11.22 。

▼ 基因功能
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Koh 等人使用酵母 2-杂交筛选(2002)表明人类 POPX1 和 POPX2 与 α-PIX(ARHGEF6;300267)和 β-PIX(ARHGEF7;605477)相互作用。PAK(PAK1; 602590 ) 和 POPX1/POPX2 与 PIX 的不同区域结合形成三聚体 POPX-PIX-PAK 复合物。POPX1 或 POPX2 使 PAK 去磷酸化和下调,阻断 PAK 的表型效应,并抑制与 PAK 激活相关的 CDC42( 116952 )下游事件。

Phang 等人使用免疫沉淀分析(2014)表明,在转染的 NIH3T3 细胞中,人 POPX2 与内源性 Kap3(KIFAP3;601836)相互作用,KIF3运动复合体的非运动亚基。通过与 Kap3 相互作用,POPX2 影响 N-钙粘蛋白(CDH2;114020)(Kif3 马达的一种货物)到细胞外周的定位,因为 POPX2 的磷酸酶活性损害了 Kif3 马达的转移,导致细胞-细胞丢失POPX2 过表达 NIH3T3 细胞的粘附。Kif3a 在 ser690 的磷酸化状态对于调节货物转移至关重要,但它不影响货物结合亲和力。Kif3a ser690 被 CAMK2 磷酸化(见114078) 并被 POPX2 直接去磷酸化。然而,敲除 HeLa 细胞中的 POPX2 不会导致 N-钙粘蛋白转移增加,也不会影响 N-钙粘蛋白向细胞-细胞连接处的分布。进一步的分析表明,Kif3a ser690 的磷酸化不足导致货物转移受损。

Weng 和 Koh(2017)使用下拉和质谱分析发现 POPX2 直接与 TAK1( 602614 )相互作用并在 thr187 处对其进行去磷酸化。通过去磷酸化 TAK1,POPX2 调节由 VP16 诱导的细胞凋亡,VP16 是一种拓扑异构酶抑制剂和细胞毒性抗癌药物。沉默 POPX2 促进了受到 VP16 损伤的 U2OS 细胞的存活,而 POPX2 的过表达促进了细胞凋亡。POPX2 敲低激活 TAK1-IKK-β(IKBKB; 603258 ) 轴,通过促进 TAK1 对 IKK-β 的磷酸化以响应 VP16,从而促进 DNA 损伤后的细胞存活。相反,POPX2 表达通过影响 NFKB 促进细胞凋亡(参见164011) 介导的基因转录响应 VP16,因为 POPX2 通过影响 IKB 的磷酸化状态来调节 NFKB 从细胞质到细胞核的易位(参见164008),将NFKB隔离在细胞质中。

在评论中,Ishida 等人(2018)指出 PPM1F 的 N 端结构域,他们称之为 CAMKP,在与其他蛋白质的相互作用和底物蛋白质的识别中起着关键作用。CAMKP磷酸酶活性被动态地由各种因素,包括半胱氨酸的氧化还原反应调节残余物在催化中心,并与PCDH-γ-C5(PCDHGC5; CAMKP相互作用606306)。CAMKP 表达可以通过 tRNaseZL(ELAC2; 605367 ) 和 microRNA进行调节。通过调节CAMKP活性和表达,可以通过平衡磷酸化和去磷酸化来精细调节其底物蛋白的磷酸化水平。

通过将生物信息学分析与免疫沉淀分析相结合,Kim 等人(2020)表明 POPX2 与 CHK1(CHEK1; 603078 )相互作用,并且 CHK1 和 POPX2 作为复合物存在于人体细胞中。CHK1 在 ser317 和 ser345 处被 POPX2 去磷酸化。然而,POPX2 敲低并未改变 HEK293 细胞中 CHK1 的磷酸化,这可能是由于其他磷酸酶维持其磷酸化。POPX2 参与响应 DNA 损伤的 G1 到 S 细胞周期进程,因为当细胞遭受由 VP16 诱导的 DNA 损伤时,POPX2 敲低的细胞会遇到 G1 到 S 转换的延迟。相比之下,过表达 POPX2 的细胞因 DNA 损伤而进入 S 期。