PINK1은 유비퀴틴을 인산화하여 Parkin E3 유비퀴틴 리가제 활성을 활성화시킨다

PINK1 키네이스는 손상된 미토콘드리아의 선택적 자가포식을 유도하기 위해 E3 유비퀴틴 리가제 Parkin을 활성화한다. 그러나 PINK1이 Parkin을 어떻게 활성화하고 미토콘드리아로 유도하는지는 불명확했다. PINK1이 Parkin을 인산화하기는 하지만, Drosophila와 인간 사이의 보존된 모든 세린 및 트레오닌 잔기의 돌연변이는 Parkin S65을 포함하여 Parkin의 미토콘드리아로의 이동을 전적으로 방해하지 않는 것으로 보인다. 질량 분석법을 사용하여, 우리가 발견한 바에 따르면 내인성 PINK1은 Parkin의 유비퀴틴 유사 도메인에서 PINK1에 의해 인산화된 부위와 동일한 세린 65에서 유비퀴틴을 인산화했다. 재조합 TcPINK1은 유비퀴틴을 직접 인산화하였고, 인산화 유비퀴틴은 세포 프리 분석에서 Parkin E3 유비퀴틴 리가제 활성을 활성화시켰다. 세포 내에서 인산유사체 유비퀴틴 변이체 S65D는 Parkin과 결합하고 이를 활성화하였다. 더욱이, PINK1에 의해 인산화될 수 없는 변이체 유비퀴틴 S65A의 발현은 Parkin의 손상된 미토콘드리아로의 이동을 억제하였다. 이러한 결과는 PINK1이 매개하는 Parkin E3 리가제 활성을 시작하는 피드 포워드 메커니즘을 설명한다.