Published October 21, 2022
| Version v1
Publication
Open
Genetic complementation screening and molecular docking give new insight on phosphorylation-dependent Mastl kinase activation
- 1. Izmir University
- 2. Dokuz Eylül University
Description
Mastl is a mitotic kinase that is essential for error-free chromosome segregation. It is an atypical member of AGC kinase family, possessing a unique non-conserved middle region. The mechanism of Mastl activation has been studied extensively in vitro. Phosphorylation of several residues were identified to be crucial for activation. These sites correspond to T193 and T206 in the activation loop and S861 in the C-terminal tail of mouse Mastl. To date, the significance of these phosphosites was not confirmed in intact mammalian cells. Here, we utilize a genetic complementation approach to determine the essentials of mammalian Mastl kinase activation. We used tamoxifen-inducible conditional knockout mouse embryonic fibroblasts to delete endogenous Mastl and screened various mutants for their ability to complement its loss. S861A mutant was able to complement endogenous Mastl loss. In parallel, we performed computational molecular docking studies to evaluate the significance of this residue for kinase activation. Our in-depth sequence and structure analysis revealed that Mastl pS861 does not belong to a conformational state, where the phosphoresidue contributes to C-tail docking. C-tail of Mastl is relatively short and it lacks a hydrophobic (HF) motif that would otherwise help its anchoring over N-lobe, required for the final steps of kinase activation. Our results show that phosphorylation of Mastl C-tail turn motif (S861) is dispensable for kinase function in cellulo.
Translated Descriptions
⚠️
This is an automatic machine translation with an accuracy of 90-95%
Translated Description (Arabic)
Mastl هو كيناز انقسام فتيلي ضروري لفصل الكروموسومات الخالية من الأخطاء. وهو عضو غير نمطي في عائلة كيناز إيه جي سي، ويمتلك منطقة وسطى فريدة من نوعها غير محفوظة. تمت دراسة آلية تنشيط الصاري على نطاق واسع في المختبر. تم تحديد فسفرة العديد من المخلفات على أنها أمر بالغ الأهمية للتنشيط. تتوافق هذه المواقع مع T193 و T206 في حلقة التنشيط و S861 في ذيل الطرف C لسارية الماوس. حتى الآن، لم يتم تأكيد أهمية هذه الفوسفوزيت في خلايا الثدييات السليمة. هنا، نستخدم نهج التكامل الجيني لتحديد أساسيات تنشيط كيناز ماستل للثدييات. استخدمنا الخلايا الليفية الجنينية لفأر الضربة القاضية الشرطية التي يحفزها تاموكسيفين لحذف الصاري الداخلي وفحصنا العديد من الطفرات لقدرتها على استكمال خسارتها. كانت الطفرة S861A قادرة على استكمال فقدان الصاري الداخلي. وبالتوازي مع ذلك، أجرينا دراسات الالتحام الجزيئي الحسابي لتقييم أهمية هذه البقايا لتنشيط الكيناز. كشف تحليلنا المتعمق للتسلسل والبنية أن Mastl pS861 لا ينتمي إلى حالة توافقية، حيث يساهم الفوسفور في الإرساء C - tail. C - ذيل الصاري قصير نسبيًا ويفتقر إلى عزر كاره للماء (HF) من شأنه أن يساعد في تثبيته على شحمة N، وهو مطلوب للخطوات النهائية لتنشيط الكيناز. تظهر نتائجنا أن فسفرة عزر دوران ذيل الصاري (S861) يمكن الاستغناء عنها لوظيفة الكيناز في السليلو.Translated Description (French)
Mastl est une kinase mitotique essentielle pour une ségrégation chromosomique sans erreur. C'est un membre atypique de la famille des kinases AGC, possédant une région moyenne non conservée unique. Le mécanisme d'activation de Mastl a été largement étudié in vitro. La phosphorylation de plusieurs résidus a été identifiée comme cruciale pour l'activation. Ces sites correspondent à T193 et T206 dans la boucle d'activation et S861 dans la queue C-terminale de la souris Mastl. À ce jour, l'importance de ces phosphosites n'a pas été confirmée dans des cellules de mammifères intactes. Ici, nous utilisons une approche de complémentation génétique pour déterminer les éléments essentiels de l'activation de la kinase Mastl chez les mammifères. Nous avons utilisé des fibroblastes embryonnaires de souris knock-out conditionnels inductibles par le tamoxifène pour supprimer Mastl endogène et avons sélectionné divers mutants pour leur capacité à compléter sa perte. Le mutant S861A a pu compléter la perte de Mastl endogène. En parallèle, nous avons réalisé des études computationnelles d'amarrage moléculaire pour évaluer l'importance de ce résidu pour l'activation de la kinase. Notre analyse approfondie de la séquence et de la structure a révélé que Mastl pS861 n'appartient pas à un état conformationnel, où le phosphoresidue contribue à l'amarrage de la queue C. La queue C de Mastl est relativement courte et il lui manque un motif hydrophobe (HF) qui aiderait autrement son ancrage sur le lobe N, requis pour les dernières étapes de l'activation de la kinase. Nos résultats montrent que la phosphorylation du motif Mastl C-tail turn (S861) est dispensable pour la fonction kinase dans le cellulo.Translated Description (Spanish)
Mastl es una quinasa mitótica que es esencial para la segregación cromosómica sin errores. Es un miembro atípico de la familia de las quinasas AGC, que posee una región media no conservada única. El mecanismo de activación de Mastl se ha estudiado exhaustivamente in vitro. Se identificó que la fosforilación de varios residuos es crucial para la activación. Estos sitios corresponden a T193 y T206 en el bucle de activación y S861 en la cola C-terminal de Mastl de ratón. Hasta la fecha, la importancia de estos fosfositos no se ha confirmado en células de mamífero intactas. Aquí, utilizamos un enfoque de complementación genética para determinar los elementos esenciales de la activación de la quinasa Mastl de mamíferos. Utilizamos fibroblastos embrionarios de ratón knockout condicionales inducibles por tamoxifeno para eliminar Mastl endógeno y examinamos varios mutantes por su capacidad para complementar su pérdida. El mutante S861A fue capaz de complementar la pérdida endógena de mastil. En paralelo, realizamos estudios de acoplamiento molecular computacional para evaluar la importancia de este residuo para la activación de la quinasa. Nuestro análisis en profundidad de la secuencia y la estructura reveló que Mastl pS861 no pertenece a un estado conformacional, donde el fosforresiduo contribuye al acoplamiento de la cola C. La cola C de Mastl es relativamente corta y carece de un motivo hidrófobo (HF) que de otro modo ayudaría a su anclaje sobre el lóbulo N, requerido para los pasos finales de la activación de la cinasa. Nuestros resultados muestran que la fosforilación del motivo de giro de cola C de Mastl (S861) es prescindible para la función de la quinasa en celuloide.Files
37943312.pdf.pdf
Files
(6.0 MB)
| Name | Size | Download all |
|---|---|---|
|
md5:5ed466e50820f44ae88442900161e0d4
|
6.0 MB | Preview Download |
Additional details
Additional titles
- Translated title (Arabic)
- يوفر فحص المكملات الوراثية والالتحام الجزيئي رؤية جديدة حول تنشيط كيناز الصاري المعتمد على الفسفرة
- Translated title (French)
- Le dépistage de la complémentation génétique et l'amarrage moléculaire donnent un nouvel aperçu de l'activation de la Mastl kinase dépendante de la phosphorylation
- Translated title (Spanish)
- El cribado de complementación genética y el acoplamiento molecular dan una nueva visión sobre la activación de la quinasa Mastl dependiente de la fosforilación
Identifiers
- Other
- https://openalex.org/W4307038655
- DOI
- 10.1080/07391102.2022.2131627
References
- https://openalex.org/W1504564486
- https://openalex.org/W1966294190
- https://openalex.org/W1968427979
- https://openalex.org/W1980374511
- https://openalex.org/W1992945955
- https://openalex.org/W1995748154
- https://openalex.org/W1996423252
- https://openalex.org/W1999111280
- https://openalex.org/W2002751569
- https://openalex.org/W2009438265
- https://openalex.org/W2018981978
- https://openalex.org/W2026248795
- https://openalex.org/W2026271061
- https://openalex.org/W2029582401
- https://openalex.org/W2032196272
- https://openalex.org/W2045390339
- https://openalex.org/W2046845314
- https://openalex.org/W2047399603
- https://openalex.org/W2065283382
- https://openalex.org/W2066324910
- https://openalex.org/W2069957576
- https://openalex.org/W2079019214
- https://openalex.org/W2086361185
- https://openalex.org/W2090763498
- https://openalex.org/W2104326020
- https://openalex.org/W2109624445
- https://openalex.org/W2114520383
- https://openalex.org/W2130479394
- https://openalex.org/W2132066963
- https://openalex.org/W2142060283
- https://openalex.org/W2147820191
- https://openalex.org/W2149238710
- https://openalex.org/W2152059298
- https://openalex.org/W2154019529
- https://openalex.org/W2158933761
- https://openalex.org/W2159765576
- https://openalex.org/W2172864313
- https://openalex.org/W2512344752
- https://openalex.org/W2520321244
- https://openalex.org/W2532238182
- https://openalex.org/W2561029621
- https://openalex.org/W2893040419
- https://openalex.org/W2922340164
- https://openalex.org/W2994897640
- https://openalex.org/W3087809066
- https://openalex.org/W3120151765
- https://openalex.org/W3136918052
- https://openalex.org/W3195320436
- https://openalex.org/W4211196614