CBP/P300によるインポートアルファ核輸入因子のアセチル化

ヒストンアセチラーゼは、ヒストン基質をアセチル化する能力のために元々同定されていました[1] [2] [3]。アセチルゼは、転写因子などの他のタンパク質も標的とすることができます[4] [5] [6] [7]。アセチラーゼCREB結合タンパク質（CBP）が、転写に直接関与していないアセチル酸タンパク質ができるかどうかを尋ねました。さまざまな細胞プロセスに関与するタンパク質の大きなパネルが、組換えCBPの基質としてテストされました。このスクリーニングは、核輸入に関与する2つのタンパク質、RCH1（ヒトインポートアルファ）およびインポーチンα7をCBPの標的として特定しました。RCH1内のアセチル化部位は、単一の残基Lys22にマッピングされました。Lys22のコンテキストを、CBPの他の既知の基質の配列と密接に関連するアセチラーゼP300と比較することにより、G/SK（シングルレッターアミノ酸コード）をコンセンサスアセチル化モチーフとして特定しました。グリシンとリジンの変異誘発は、RCH1アセチル化を重度に障害し、GKはCBP/P300によるアセチル化の認識モチーフの一部であるという見解を支持しています。アセチル化RCH1ペプチドに対して飼育された抗体を使用して、RCH1がin vivoでLys22でアセチル化され、CBPまたはP300がこの反応を媒介できることを示しています。Lys22は、2番目の核輸入率であるImportin-betaの結合部位内にあります。Lys22のアセチル化は、in vitroでインポートベータとの相互作用を促進しました。集合的に、これらの結果は、アセチル化が転写に関与するタンパク質に固有のものではないことを示しています。アセチル化は、核輸入を含むさまざまな生物学的プロセスを調節する可能性があります。

Histone acetylases were originally identified because of their ability to acetylate histone substrates [1] [2] [3]. Acetylases can also target other proteins such as transcription factors [4] [5] [6] [7]. We asked whether the acetylase CREB-binding protein (CBP) could acetylate proteins not directly involved in transcription. A large panel of proteins, involved in a variety of cellular processes, were tested as substrates for recombinant CBP. This screen identified two proteins involved in nuclear import, Rch1 (human importin-alpha) and importin-alpha7, as targets for CBP. The acetylation site within Rch1 was mapped to a single residue, Lys22. By comparing the context of Lys22 with the sequences of other known substrates of CBP and the closely related acetylase p300, we identified G/SK (in the single-letter amino acid code) as a consensus acetylation motif. Mutagenesis of the glycine, as well as the lysine, severely impaired Rch1 acetylation, supporting the view that GK is part of a recognition motif for acetylation by CBP/p300. Using an antibody raised against an acetylated Rch1 peptide, we show that Rch1 was acetylated at Lys22 in vivo and that CBP or p300 could mediate this reaction. Lys22 lies within the binding site for a second nuclear import factor, importin-beta. Acetylation of Lys22 promoted interaction with importin-beta in vitro. Collectively, these results demonstrate that acetylation is not unique to proteins involved in transcription. Acetylation may regulate a variety of biological processes, including nuclear import.