HIV-1エンベロープによるアポトーシス誘導におけるp38 MAPKによるp53リン酸化の本質的な役割

転写因子p53のアポトーシス促進活性は、セリン46（p53S46p）のリン酸化に大きく依存しています。ここでは、p53S46pを含むsyncytiaは、ヒト免疫不全ウイルス（HIV）-1キャリアのリンパ節生検で、HIV-1関連認知症の患者の脳およびHIV-1エンベロープグリコプロタインを発現するヘラの共同培養で検出できることを示しています。CD4を発現するHELA細胞を含む複雑（env）。この後者のモデルでは、細胞死は細胞融合、核融合（カリガミー）、セリン15（p53S15p）のリン酸化、後にセリン46（p53S46p）、p53標的遺伝子の転写を含む連続プロセスの結果でした。細胞質P38マイトジェン活性化プロテインキナーゼ（MAPK）は、カリオガミーの前に活性化リン酸化（p38T180/Y182p [リン酸化スレオニン180およびチロシン182]を含む）を受けることがわかった。P38T180/Y182P P53S46Pと共局在し、共免疫沈降した。組換えp38 in vitroでセリン46上の組換えリン酸化組換えp53。薬理学的阻害剤、支配的陰性P38、または小さな干渉RNAによるP38 MAPKの阻害は、p53S46P（P53S15Pではない）、p53誘導性遺伝子の発現、p53誘導性遺伝子の発現、アポトーシス性BAXおよびBAKのシトコロームCの放出の共同作用を抑制しました。、および結果としてアポトーシス。P38T180/Y182Pは、患者のリンパ節および脳で、in vivoでHIV-1誘導シンシティアでも検出されました。ドミナントネガティブMKK3またはMKK6は、p38、p53S46p、およびアポトーシスの合胞体活性化を阻害しました。全体として、これらの発見は、p38 MAPKを介したP53リン酸化がENV誘発アポトーシスの重要なステップを構成することを示しています。

The proapoptotic activity of the transcription factor p53 critically depends on the phosphorylation of serine 46 (p53S46P). Here, we show that syncytia containing p53S46P could be detected in lymph node biopsies from human immunodeficiency virus (HIV)-1 carriers, in the brain of patients with HIV-1-associated dementia and in cocultures of HeLa expressing the HIV-1 envelope glycoprotein complex (Env) with HeLa cells expressing CD4. In this latter model, cell death was the result of a sequential process involving cell fusion, nuclear fusion (karyogamy), phosphorylation of serine 15 (p53S15P), later on serine 46 (p53S46P), and transcription of p53 target genes. Cytoplasmic p38 mitogen-activated protein kinase (MAPK) was found to undergo an activating phosphorylation (p38T180/Y182P [p38 with phosphorylated threonine 180 and tyrosine 182]) before karyogamy and to translocate into karyogamic nuclei. p38T180/Y182P colocalized and coimmunoprecipitated with p53S46P. Recombinant p38 phosphorylated recombinant p53 on serine 46 in vitro. Inhibition of p38 MAPK by pharmacological inhibitors, dominant-negative p38, or small interfering RNA, suppressed p53S46P (but not p53S15P), the expression of p53-inducible genes, the conformational activation of proapoptotic Bax and Bak, the release of cytochrome c from mitochondria, and consequent apoptosis. p38T180/Y182P was also detected in HIV-1-induced syncytia, in vivo, in patients' lymph nodes and brains. Dominant-negative MKK3 or MKK6 inhibited syncytial activation of p38, p53S46P, and apoptosis. Altogether, these findings indicate that p38 MAPK-mediated p53 phosphorylation constitutes a critical step of Env-induced apoptosis.