Interaction of serine/threonine protein phosphatase 5 with the protein products of tumour suppressor gene Tsc2

Abstract

Tuberous sclerosis (TSC) is a tumour disease caused by mutations in Tsc1 or Tsc2 genes. Both protein products of Tsc1 and Tsc2 form an intracellular complex possessing GTPase-activating (GAP) activity towards a small GTP binding protein Rheb. The activity of TSC1/2 complex is regulated by multiple phosphorylations of TSC2 mediated by several kinases, such as PKB/Akt, AMP-activated kinase (AMPK), ERK, MK2 and RSK1. So far, very little is known about the molecular mechanisms of TSC2 dephosphorylation. In the yeast two-hybrid screening, we have identified a number of potential TSC2 binding partners including protein phosphatase 5 (PP5). In this study, we provide the evidence that the interaction between TSC2 and PP5 also occurs in mammalian cells. Using TSC2 ⁺/⁺, p53 ⁻/⁻ mouse embryo fibroblasts (MEFs) transiently overexpressing myc-PP5, we showed in the immunoprecipitation assay that TSC2 specifically associates with myc-PP5 in exponentially growing cells. The physiological relevance of identified interaction, especially the involvement of PP5 in the dephosphorylation of major regulatory sites is currently under investigation.

Туберозний склероз (TSC) – захворювання, яке характеризується розвитком пухлиноподібних утворень і спричинене мутаціями в генах Tsc1 чи Tsc2. Обидва білкових продукти генів Tsc1 та Tsc2 утворюють внутрішньоклітинний комплекс, якому притаманна ГТФ-азнa активність стосовно малого ГТФ-зв’язувального білка Rheb. Активність комплексу TSC1/ТSC2 регулюється множинним фосфорилюванням TSC2 декількома кіназами, такими як PKB/Akt, AMP-активована кіназа, ERK, MK2 тa RSK1. Однак майже нічого не відомо про молекулярні механізми дефосфорилювання TSC2. У попередній роботі із застосуванням дріжджової двогібридної системи нами ідентифіковано потенційні зв’язувальні партнери для TSC2, серед яких протеїнфосфатаза 5 (РР5). У даній роботі наведено докази того, що TSC2 взаємодіє з РР5 і в клітинах ссавців. Методом імунопреципітації з використанням клітин TSC2 ⁺/⁺, p53 ⁻/⁻ мишачих ембріональних фібробластів з тимчасово надекспресованим myc-PP5 нами встановлено, що TSC2 специфічно асоційований з PP5 у клітинах, які перебувають у фазі експоненційного росту. На даному етапі досліджень вивчається фізіологічне значення ідентифікованої взаємодії, особливо залучення РР5 до процесів дефосфорилювання багатьох регуляторних сайтів.

Туберозный склероз (TSC) – заболевание, характеризующееся развитием опухолевидных образований и вызываемое мутациями в генах Tsc1 или Tsc2. Оба белковых продукта генов Tsc1 и Tsc2 образуют внутриклеточный комплекс, обладающий ГТФ-азной активностью по отношению к малому ГТФ-связывающему белку Rheb. Активность комплекса TSC1/ТSC2 регулируется множественным фосфорилированием TSC2 несколькими киназами, такими как PKB/Akt, AMP-активированная киназа, ERK, MK2 и RSK1. В настоящий момент почти ничего не известно о молекулярных механизмах дефосфорилирования TSC2. В предыдущей работе с применением дрожжевой двугибридной системы нами идентифицированы потенциальные связывающие партнеры для TSC2, среди которых протеинфосфатаза 5 (РР5). В представленной работе приведены доказательства того, что TSC2 взаимодействует с РР5 и в клетках млекопитающих. Методом иммунопреципитации с использованием клеток TSC2⁺/⁺, p53 ⁻/⁻ мышиных эмбриональных фибробластов с временно надэкспрессированным myc-PP5 нами установлено, что TSC2 специфически ассоциирован с PP5 в клетках, находящихся в экспоненциальной фазе роста. На данном этапе исследований изучается физиологическое значение идентифицированного взаимодействия, особенно вовлечение РР5 в процессы дефосфорилирования многих регуляторных сайтов.