Neue Einblicke in den INK4-CDK4/6-Rb-Weg: Die Gegenwirkung von Gankyrin gegen INK4-Proteine reguliert die CDK4-vermittelte Phosphorylierung von Rb

Das neu entdeckte onkogene Protein Gankyrin, das sechs Ankyrin-Wiederholungen enthält, wurde berichtet, dass es an der Phosphorylierung und Degradation des Retinoblastom-Genprodukts Rb beteiligt ist. Mit Hilfe von In-vitro-Systemen haben wir ein Peptidfragment von Gankyrin, 176LHLACDEERN185, identifiziert, das für die Bindung von Gankyrin an Rb verantwortlich ist. Darüber hinaus haben wir einen anderen Mechanismus gezeigt, durch den Gankyrin die Phosphorylierung von Rb erleichtert, indem es sich mit der cyclinabhängigen Kinase 4 (CDK4) verbindet. Diese Bindung hemmt nicht die Rb-phosphorylierende Kinaseaktivität von CDK4, sondern konkurriert mit der Bindung von p16 an CDK4 und wirkt der hemmenden Funktion von p16 entgegen. Wir haben dann gezeigt, dass die Bindung von Gankyrin an CDK4 und die daraus resultierende Gegenwirkung der p16-Funktion nicht durch das Rb-bindende Peptid 176LHLACDEERN185 beeinträchtigt werden, was darauf hinweist, dass die beiden Mechanismen unabhängig sind. Sie beziehen auch unterschiedliche strukturelle Regionen von Gankyrin ein. Während sich das Rb-bindende Motiv in der fünften Ankyrin-Wiederholung befindet, sind Trunkierungs-Mutanten von Gankyrin, bei denen die ersten drei oder vier Ankyrin-Wiederholungen erhalten bleiben, ausreichend für die Bindung an CDK4 und für die Gegenwirkung der hemmenden Funktion von p16. Diese Ergebnisse demonstrieren die potenzielle Bedeutung von Gankyrin in der Zellzyklusregulation und Tumorigenese und schlagen einen erweiterten INK4-CDK4/6-Rb-Weg vor.