Identification of the novel Akt2 interacting proteins RPS25 and eIF3c : characterization of interaction and physiological consequences

Abstract

Ligation of the T cell receptor (TCR) and/or costimulatory receptor CD28 results in rapid activation of phosphatidylinositol-3 kinase (PI3K). One of the best studied PI3K targets is serine/threonine kinase Akt (also known as PKB). There are three Akt isoforms in mammals, which are encoded by three distinct genes with >85% sequence identity. All isoforms share a conserved domain structure: an amino terminal pleckstrin homology domain which is necessary for Akt plasma membrane recruitment, a central kinase domain that is conserved in protein kinase AGC family, and a carboxyl terminal regulatory domain. The kinase activity is mediated by phosphorylation of a threonine residue (T308 in Akt1, T309 in Akt2 and T305 in Akt3) and a serine residue (S473 in Akt1, S474 in Akt2 and S472 in Akt3). It has been shown that Akt is required to induce expression of the glucose transporters Glut-1/3 and cellular translocation of Glut-4. Akt1-/- mice have much smaller size and body weight than wild type mice, while mice lacking Akt2 are impaired in the ability of insulin to lower blood glucose. Though the data indicate Akt isoforms have distinct physiological functions, they do in part play complementary roles in the cell. To better understand the functions of Akt, we used yeast two-hybrid method to identify new Akt2 interacting proteins. As a consequence, we found six candidate binding proteins in yeast with different parts of Akt2 as baits. The interaction of candidate proteins and Akt2 was further confirmed in mammalian cells. We also found this newly identified proteins complex has an important physiological function in mammalian cells.

Ligation des T-Zell-Rezeptors (TCR) und / oder des costimulierenden Rezeptors CD28 resultiert in schneller Aktivierung der Phosphatidylinositol-3-Kinase (PI3K). Eines der am besten studierten Zielmoleküle der PI3K ist die Serin/Threoninkinase Akt (auch bekannt als PKB). In Säugern findet man drei Akt-Isoformen, die durch drei verschiedene Gene mit mehr als 85% Sequenzidentität kodiert werden. Alle Isoformen haben eine gemeinsame und konservierte Domänenstruktur: eine aminoterminale Pleckstrinhomologie-Domäne, die für die Akt Rekrutierung an die Plasmamembran notwendig ist, eine zentrale Kinasedomäne, die in den Proteinenkinasen der AGC-Familie konserviert ist, und eine carboxylterminale regulatorische Domäne. Die Kinase wird aktiviert durch Phosphorylierung eines Threoninrestes (T308 in Akt1, T309 in Akt2 und T305 in Akt3) und eines Serinrestes (S473 in Akt1, S474 in Akt2 und S472 in Akt3). Es wurde gezeigt, dass Akt benötigt wird für die Induktion der Glukosetransporter Glut-1/3 und der zellulären Translokation des Glut-4. Akt1-/- Mäuse haben eine geringere Größe und Körpergewicht, während Mäuse ohne Akt2 eine geringere Insulinsensitivität besitzen. Obwohl diese Daten also darauf hinweisen, dass die Akt-Isoformen verschiedene physiologische Funktionen haben, sind sie auf der anderen Seite zum Teil auch komplementär. Um die Funktionen von Akt besser zu verstehen, haben wir das Hefe-2-Hybrid System eingesetzt und neue Akt2 bindende Proteine identifiziert. Es wurden 6 Kandidatenproteine gefunden und die Interaktionen dieser Proteine mit Akt2 in Säugerzellen untersucht. Diese neuen Proteinkomplexe haben eine wichtige physiologische Funktion in den Säugerzellen.