アリストアレス関連ホメオボックス（ARX）のリン酸化部位の同定と検証

Identification and validation of the phosphorylation sites on Aristaless-related homeobox (ARX).

• Xiuyu Shi
• Wenbo Lin
• Xiang Gao
• Wen Xie
• Jeffrey Allen Golden
• Tao Tao

抄録

Aristaless-related homeobox protein (ARX)は、発生途上の前脳、骨格筋、精巣、その他の様々な組織で発現する転写因子である。ARXは、文脈に依存して転写活性化と抑制を行うことが知られているが、これらの相反する機能をどのようにして実現するのかは、まだ十分に理解されていない。我々は、ARX のリン酸化状態が、活性化因子としての機能と抑制因子としての機能の間で ARX の役割を果たしているのではないかと仮説を立てた。ARXがどのように機能しているのか、さらにメカニズムを解明するために、我々はARX上の複数のリン酸化部位を同定した。さらに、マウスのARXを少なくともセリン266でリン酸化するキナーゼとしてPKAを同定した。また、他の2つのキナーゼ、CK2αとCDK4/サイクリンD1もin vitroでARXをリン酸化するキナーゼとして同定された。その結果、リン酸化状態はARXの核局在や転写機能に影響を与えないことがわかった。

The Aristaless-related homeobox protein (ARX) is a transcription factor expressed in the developing forebrain, skeletal muscle, testis, and a variety of other tissues. It is known to have context-dependent transcriptional activator and repressor activity, although how it can achieve these opposing functions remains poorly understood. We hypothesized phosphorylation status might play a role in pivoting ARX between functioning as an activator or repressor. To gain further mechanistic insight as to how ARX functions, we identified multiple phosphorylation sites on ARX. We further established PKA as the kinase that phosphorylates ARX at least at serine-266 in mice. Two other kinases, CK2α and CDK4/cyclin D1, were also identified as kinases that phosphorylate ARX in vitro. Unexpectedly, phosphorylation status did not change either the nuclear localization or transcriptional function of ARX.

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