タンパク質キナーゼYpk1は調節タンパク質Orm1およびOrm2をリン酸化してSaccharomyces cerevisiaeにおけるスフィンゴ脂質のホメオスタシスを制御する

Ormファミリーのタンパク質は、スフィンゴ脂質生合成の重要なホメオスタティック調節因子である内因性膜タンパク質であり、内因性膜タンパク質は保存されている。Ormタンパク質は、スフィンゴ脂質生合成の最初の酵素であるセリン:パルミトイルコエンザイムAトランスフェラーゼに結合し、それを阻害する。Saccharomyces cerevisiaeにおいて、Orm1およびOrm2はスフィンゴ脂質合成が損なわれた際（例：阻害剤マイリオシンの添加時）にリン酸化されて不活性化され、スフィンゴ脂質の生産を再生します。ここで我々は、必要不可欠なタンパク質キナーゼのペアの1つであるタンパク質キナーゼYpk1がこの調節的修飾に責任があることを示します。マイリオシン誘発性のOrm1およびOrm2の過剰リン酸化はypk1細胞では発生せず、免疫精製されたYpk1は、マイリオシン誘発の部位として知られている3つの残基のみに強くOrm1およびOrm2をリン酸化します。さらに、ypk1(ts) ypk2細胞の温度感受性の成長はORM遺伝子の削除によって大幅に改善され、Ypk1媒介のリン酸化の主な生理的役割がOrm機能を負に調節することを確認します。マイリオシン処理された細胞から免疫沈降したYpk1は、未処理の細胞のYpk1に比べてOrmリン酸化に対する特異的活性が高いことが示されています。Ypk1の活性化の背後にあるメカニズムを特定するために、いくつかの候補因子を系統的にテストし、ラパマイシン標的複合体2（TORC2）キナーゼが重要な役割を果たすことを発見しました。Ypk1(T662)におけるTORC2依存の部位が細胞が野生型のマイリオシン抵抗性を示すために必要であるという以前の証拠に一致して、Ypk1(T662A)変異体はin vivoでのみ弱いOrmリン酸化を示し、スフィンゴ脂質の枯渇に応じてin vitroでのみ弱い活性化を示します。さらに、スフィンゴ脂質の枯渇はYpk1のT662のリン酸化を増加させます。このように、Ypk1はスフィンゴ脂質レベルのセンサーおよびエフェクターの両方であり、スフィンゴ脂質の減少は少なくとも部分的にTORC2依存のリン酸化を介してYpk1を刺激します。