インテグリン結合キナーゼの条件付きノックアウトは、プロテインキナーゼB/AKT活性化に不可欠な役割を示しています

プロテインキナーゼB（PKB/AKT）は、ホスファチジルイノシトール3-キナーゼの下流のシグナル伝達経路において極めて重要な役割を果たし、細胞生存、細胞増殖、分化、代謝などの基本プロセスを調節します。PKB/Akt活性化は、ホスホイノシチドホスホリピドを介した血漿膜の固定と、THR-308およびSER-473のリン酸化によって調節されます。TR-308部位はPDK-1によってリン酸化されていますが、Ser-473キナーゼの同一性は不明で議論の余地があります。インテグリン結合キナーゼ（ILK）は、SER-473上のPKB/AKTのリン酸化の潜在的な調節因子です。二本鎖RNA干渉（siRNA）とCRE-LOXシステムを使用したILKの条件付きノックアウトを利用して、ILKがPKB/AKT活性の調節に不可欠であることを実証します。ILKノックアウトは、THR-308に対するPKB/AKTのリン酸化に影響を与えませんでしたが、Ser-473でのリン酸化のほぼ完全な阻害と、アポトーシスの有意な刺激を伴うPKB/AKT活性の有意な阻害をもたらしました。PKB/AKT SER-473リン酸化の阻害は、キナーゼ活性ILKによって救助されましたが、ILKのキナーゼ欠損変異体によっては救助され、PKB/AKTリン酸化の刺激におけるILKのキナーゼ活性の役割を示唆しています。ILKノックアウトは、SER-9およびサイクリンD1発現に対するGSK-3BETAのリン酸化の抑制ももたらしました。これらのデータは、ILKをPKB/AKT活性化の本質的な上流レギュレーターとして確立します。

Protein kinase B (PKB/Akt) plays a pivotal role in signaling pathways downstream of phosphatidylinositol 3-kinase, regulating fundamental processes such as cell survival, cell proliferation, differentiation, and metabolism. PKB/Akt activation is regulated by phosphoinositide phospholipid-mediated plasma membrane anchoring and by phosphorylation on Thr-308 and Ser-473. Whereas the Thr-308 site is phosphorylated by PDK-1, the identity of the Ser-473 kinase has remained unclear and controversial. The integrin-linked kinase (ILK) is a potential regulator of phosphorylation of PKB/Akt on Ser-473. Utilizing double-stranded RNA interference (siRNA) as well as conditional knock-out of ILK using the Cre-Lox system, we now demonstrate that ILK is essential for the regulation of PKB/Akt activity. ILK knock-out had no effect on phosphorylation of PKB/Akt on Thr-308 but resulted in almost complete inhibition of phosphorylation on Ser-473 and significant inhibition of PKB/Akt activity, accompanied by significant stimulation of apoptosis. The inhibition of PKB/Akt Ser-473 phosphorylation was rescued by kinase-active ILK but not by a kinase-deficient mutant of ILK, suggesting a role for the kinase activity of ILK in the stimulation of PKB/Akt phosphorylation. ILK knock-out also resulted in the suppression of phosphorylation of GSK-3beta on Ser-9 and cyclin D1 expression. These data establish ILK as an essential upstream regulator of PKB/Akt activation.