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Enregistrement W3214176281 · doi:10.1182/blood-2021-146027

Serine and Threonine Phosphorylation Marks Proteins for Degradation By Clpxp

2021· article· en· W3214176281 sur OpenAlexaff
Yue Feng, Yulia Jitkova, Harjeet S. Soor, Suzanne Trudel, Kaitlin Lees, Kaylen Soriano, Siavash Vahidi, Andrei K. Yudin, Aaron D. Schimmer

Notice bibliographique

RevueBlood · 2021
Typearticle
Langueen
DomaineMedicine
ThématiqueDrug Transport and Resistance Mechanisms
Établissements canadiensUniversity of GuelphPrincess Margaret Cancer CentreUniversity of TorontoUniversity Health Network
Organismes subventionnairesnon disponible
Mots-clésPhosphorylationBiologyBiochemistrySerineThreonineProteaseAmino acidArginineSerine proteaseProtein degradationMolecular biologyEnzyme

Résumé

récupéré en direct d'OpenAlex

Abstract The mitochondrial serine protease, ClpXP, regulates the integrity of the respiratory chain by degrading damaged and/or misfolded proteins. This protease is over-expressed in a subset of AML and inhibiting or hyperactivating it kills leukemic cells and stem cells in vitro and in vivo. Yet, it is unknown how the mitochondrial ClpXP recognizes proteins for degradation. In Bacillus subtilis, the bacterial ClpXP homologue recognizes proteins tagged with phospho-arginine for degradation. To determine if phosphorylated amino acids influence mitochondrial ClpXP-mediated protein degradation, we incubated recombinant ClpXP with its unnatural substrate FITC-casein and increasing concentrations of phospho-serine (pSer), phospho-threonine (pThr), phospho-arginine (pArg), or phospho-tyrosine (pTyr) in a cell-free assay and measured release of fluorogenic FITC. In a dose-dependent manner, pSer and pThr free amino acids inhibited casein cleavage by ClpXP while pTyr, pArg, and the dephosphorylated amino acids had no effect on ClpXP activity. Likewise, ApSA, RRApSVA, and ApTA peptides inhibited ClpXP enzyme activity, while the non-phosphorylated version (ASA, RRASVA, and ATA) had no effect. Next, we tested whether the phosphorylation state of full length proteins would influence their degradation by ClpXP. Using gel-based cell-free assays, the phosphorylation enriched α-casein and β-casein were degraded by recombinant ClpXP. In contrast, κ-casein with low levels of phosphorylation and dephosphorylated α-casein were not cleaved by ClpXP. As ClpX is an AAA ATPase, we asked if pSer and pThr acted on the ATPase of the enzyme. pSer and pThr did not inhibit the ATPase activity of ClpX. We also measured the effect of pSer and pThr on the peptidase activity of ClpP alone without its regulatory subunit ClpX. Neither pSer or pThr inhibited ClpP peptidase activity. We investigated if pSer and pThr could bind to ClpX. Using thermal shift binding assays, we demonstrated that pSer and pThr but not pTyr and pArg bound ClpX and none of the phosphorylated amino acids bound ClpP. Similarly, ApSA, RRApSVA, and ApTA peptides bound ClpX, while the non-phosphorylated ASA, RRASVA, and ATA did not bind ClpX. Previously we showed that ClpP interacted with respiratory chain complex II subunit SDHA, and ClpP knockdown in AML cells impaired respiratory chain complex II activity and reactive oxygen species increased. Therefore, we tested how ClpXP knockdown impacts levels of phospho-serine SDHA. Using shRNA, we knocked down ClpP and ClpX individually in OCI-AML2 cells. After target knockdown, we pulled down pSer proteins and then probed for SDHA. Knockdown of both ClpP and ClpX increased the abundance of serine phosphorylated SDHA comparing to control, suggesting that ClpXP degrades serine phosphorylated SDHA. Finally, as a chemical approach, we generated small molecules that mimic pSer and demonstrated that they inhibited ClpXP-mediated degradation of FITC-casein and bound ClpX with a potency similar to pSer. In summary, we discovered that ClpX binds pSer and pThr and phosphorylation of these amino acids mark proteins for degradation by the ClpXP mitochondrial protease. This work highlights a new strategy to develop inhibitors of ClpXP for the treatment of AML. Disclosures Schimmer: Takeda Pharmaceuticals: Consultancy, Research Funding; Medivir AB: Research Funding; Otsuka Pharmaceuticals: Consultancy, Honoraria; Novartis: Consultancy, Honoraria; Jazz: Consultancy, Honoraria; UHN: Patents & Royalties.

Récupéré en direct depuis OpenAlex et désinversé. Les résumés ne sont pas conservés dans cette base de données : les index inversés représentent 8,6 Go des 9,3 Go de texte de la base, et le serveur dispose de 13 Go libres.

Comment cette classification a été obtenuedéplier

Prédiction machine sur la base complète

Imitation des enseignants

Ni prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.

score de la tête « metaresearch » (Codex)0,000
score de la tête « metaresearch » (Gemma)0,000
Version: metacan-v3-hybrid-931329e0061cStatut de validation: machine_predicted_unvalidated
Catégories candidatesaucune
Catégories consensuellesaucune
DomaineSignal candidat: aucune · Signal consensuel: aucune
Devis d'étudeSignal candidat: Expérimental (laboratoire) · Signal consensuel: Expérimental (laboratoire)
GenreSignal candidat: Empirique · Signal consensuel: Empirique
Score de désaccord entre enseignants0,001
Score d'incertitude au seuil0,004

Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)

CatégorieCodexGemma
Métarecherche0,0000,000
Méta-épidémiologie (sens strict)0,0000,000
Méta-épidémiologie (sens large)0,0000,000
Bibliométrie0,0000,000
Études des sciences et des technologies0,0000,000
Communication savante0,0000,000
Science ouverte0,0000,000
Intégrité de la recherche0,0000,001
Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger)0,0010,000

Scores machine (provisoires)

Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.

Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.

Tête enseignante Opus0,007
Tête enseignante GPT0,223
Écart entre enseignants0,215 · la distance entre les deux têtes enseignantes sur ce seul travail
Statut de validationscore_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découle

Classification

machine, non validée

Prédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.

Les modèles n’ont appliqué aucune catégorie : rien dans la taxonomie ne correspondait à ce travail.
Devis d'étudeExpérimental (laboratoire)
Domainenon disponible
GenreEmpirique

Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».

En bref

Citations0
Publié2021
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