Биохимия и аналитическая биохимия

Абстрактный

Активация PAK2 при голодании сыворотки повышает чувствительность ее реакции на лечение инсулином в клетках адипоцитов 3T3-L1

Джун Линг, Сиска Корнели, Колби Коттелл и Джолинда А. Трау

p21-активируемая киназа-2 (PAK2) повсеместно экспрессируется во всех клетках и тканях млекопитающих, протестированных до сих пор. Это уникальный член семейства киназ PAK, который может активироваться различными стрессовыми условиями, вызывая апоптоз или цитостаз. Хотя сообщалось о многих условиях, активирующих PAK2, голодание сыворотки с последующим лечением инсулином не изучалось. В этом исследовании в качестве системы для решения этой темы использовался преадипоцит (3T3-L1), чувствительный к инсулиновому сигналу и важный для энергетического гомеостаза. Было обнаружено, что голодание сыворотки временно активировало активность PAK2 примерно в 3 раза в течение одного часа, а затем возвращалось к базальному уровню в течение трех часов. После активации PAK2 голоданием сыворотки лечение инсулином приводило к быстрой дезактивации PAK2 посредством убиквитинирования-протеасомной опосредованной деградации белка. Активности AKT1 и PAK2 были обратно пропорциональны, что предполагает, что активация AKT1 может быть фактором, инициирующим деградацию PAK2. Было обнаружено, что это динамическое изменение PAK2 при голодании сыворотки и инсулине коррелирует с колебанием синтеза белка, основным биологическим процессом, влияющим на скорость роста клеток. Активация PAK2 при голодании сыворотки коррелировала примерно с 50% ингибированием синтеза белка; последующее лечение инсулином отменило это ингибирование. Понижающая регуляция PAK2 с помощью siRNA дополнительно доказала, что PAK2 является причинным фактором, приводящим к ингибированию синтеза белка. В заключение, это исследование определяет новую модель регуляции PAK2 при голодании сыворотки и инсулине, предполагает важную роль PAK2 в регуляции функции адипоцитов в ответ на статус питательных веществ и сигнализацию инсулина.