Cdk10はCdc2キナーゼファミリーのメンバーであり、細胞周期のG2/M期の調節に関与しています。Cdk10は、その相同性からCdc2として最初に同定され、サイクリン依存性キナーゼ（Cdk）の共通の特徴を持っています。これには、タンパク質キナーゼのXI保存領域や、PSTAIRE様配列であるPISSLREが含まれます。Cdk10はまた、Cdc2や他のCdkで重要な調節部位となるアミノ酸も含んでいます。これには、ATP結合ドメイン内のチロシンおよびスレオニン部位、そしてCdc2のスレオニン161に対応する保存されたスレオニンが含まれます。これらの部位のリン酸化状態はCdkの活性を決定する上で重要であり、Cdk10も同様の調節を受けていることが示唆されます。

導入

主要な残基のリン酸化による調節に加えて、Cdkの活性は重要な関連タンパク質との結合によっても調節されます。Cdkは、サイクリンシャペロンと結合しない限り不活性のままです。キナーゼ活性を失ったCdk（ドミナントネガティブ変異体とも呼ばれる）の過剰発現は、相互作用を必要とするタンパク質、特にサイクリンシャペロンとの競合を通じて、野生型のCdkを機能的に不活性化します。これらの変異型キナーゼは、ATPaseドメインの重要なアスパラギン酸に点変異を持ち、酵素的にキナーゼを不活性化しますが、適切な構造的コンフォメーションは維持されるため、通常のタンパク質シャペロンと結合することができます。その結果、内因性の野生型Cdkが機能的に不活性化され、特定のCdkが活性な時点で細胞周期の進行が停止する可能性があります。例えば、ドミナントネガティブCdc2の過剰発現はG2/M期で細胞を停止させ、ドミナントネガティブCdk2は細胞周期のG1期で細胞を停止させます。これらのブロックは、適切なサイクリンの発現によって回復させることができます。

機能

この遺伝子によってコードされるタンパク質は、Ser/Thrタンパク質キナーゼファミリーのCDKサブファミリーに属します。CDKサブファミリーのメンバーは、Saccharomyces cerevisiaeのcdc28およびSchizosaccharomyces cerevisiaeのcdc2の遺伝子産物と非常に類似しており、細胞周期の進行に必須であることが知られています。このキナーゼは細胞増殖に関与することが示されています。その機能は細胞周期のG2-M期に限定されています。異なるアイソフォームをコードする少なくとも3つの選択的スプライシング転写バリアントが報告されており、そのうち2つは複数の非AUG翻訳開始部位を含んでいます。

CDK10のタンパク質相互作用

Cdk10のタンパク質相互作用も、細胞内でのその機能にとって重要である可能性があります。キナーゼ活性を失ったCdk10の過剰発現は、細胞周期のG2/M期で細胞を停止させ、U20S細胞の増殖抑制を引き起こします。これは、細胞周期に関与する他のCdkで観察されるものと類似しています。しかし、このCdkに対するサイクリンシャペロンは同定されておらず、Cdk10と結合する他のタンパク質も特徴づけられていません。したがって、Cdk10に関連するタンパク質の同定は非常に重要であり、それらがCdk10によって調節される、またはCdk10を調節する可能性があります。私たちは、Saccharomyces cerevisiaeにおいてインタラクショントラップまたはツーハイブリッドスクリーニングを行い、Cdk10に関連するタンパク質を同定し、この仮想的なキナーゼの理解を助けました。本研究では、Cdk10がin vitroおよびin vivoでEts2転写因子と結合することを報告しました。この相互作用は、Ets2の転写活性化ドメインおよび高度に保存されたpointed（PNT）ドメインを含むEts2のN末端を介して起こります。PNTドメインとタンパク質の相互作用が関与しており、Cdk10がEts2と結合するには完全なPNTドメインが必要であることがわかりました。しかし、Cdk10はEts1の非常に類似したアミノ末端を認識できません。in vitroおよびin vivoでの相互作用に加えて、Cdk10が哺乳類細胞においてEts2の転写活性化を阻害することも明らかになりました。

参考文献:

1. Kasten M; et al. Cdk10（Cdc2関連キナーゼ）はEts2転写因子と結合し、その転写活性化機能を調節する。Oncogene.2001年、20巻（15号）：1832–8。