cAMPシグナル伝達経路は、NIH 3T3セルのPKA、P38、およびMSK1を介してCREBを活性化します

環状アデノシン3 '、5'-モノリン酸（cAMP）は、もともと、cAMP依存性プロテインキナーゼ（PKA）の活性化を介して遺伝子転写を誘導することが示されていました。133。ただし、cAMPレベルの上昇は、セリン-133でCREBをリン酸化できるプロテインキナーゼを使用して、複数のシグナル伝達経路を活性化する可能性があります。cAMP高地のフォルスコリンにさらされたNIH 3T3細胞のCREBリン酸化と活性化に関与する経路を分析しました。PKAはバースト相中に優勢な経路を表し、マイトジェン活性化プロテインキナーゼP38経路は、フォルスコリン処理細胞でPKA依存的に活性化されました。p38のリン酸化動態は、PKA活性化と比較して遅延しました。活性化P38はCREBを介した転写を刺激し、フォルスコリンによって引き起こされたCREBの転写強度を増強しました。CREBのP38を介した活性化は、MSK-1の支配的な陰性変異体およびPKA/MSK-1阻害剤H89によって阻害されましたが、MSK-2/RSK-BおよびMAPKAPK2の支配的な陰性変異体によっては阻害されませんでした。我々の結果は、NIH 3T3細胞におけるForskolin誘発CREBリン酸化と活性化がPKAおよび時間に耐えるPKA依存性P38/MSK-1経路によって直接媒介されることを示唆しています。この分岐とcAMP応答性シグナル伝達経路の時間依存的調節により、細胞がキャンプに及ぼす刺激によって引き起こされる細胞応答に耐えるように耐えることができます。

Cyclic adenosine 3',5'-monophosphate (cAMP) was originally shown to induce gene transcription through activation of cAMP-dependent protein kinase (PKA), and subsequent phosphorylation of the transcription factor cAMP response element-binding protein, CREB, at serine-133. However, elevated cAMP levels may activate multiple signalling pathways with protein kinases that can phosphorylate CREB at serine-133. We analysed the pathways involved in CREB phosphorylation and activation in NIH 3T3 cells exposed to the cAMP elevating agent forskolin. PKA represented the predominant pathway during the burst phase, while the mitogen-activated protein kinase p38 pathway became activated in a PKA-dependent fashion in forskolin treated cells. The phosphorylation kinetics of p38 was delayed compared to PKA activation. Activated p38 stimulated CREB-mediated transcription and potentiated the transcriptional strength of CREB provoked by forskolin. The p38-mediated activation of CREB was inhibited by dominant negative mutants of MSK-1 and by the PKA/MSK-1 inhibitor H89, but not by dominant negative mutants of MSK-2/RSK-B and MAPKAPK2. Our results suggest that forskolin-induced CREB phosphorylation and activation in NIH 3T3 cells is mediated directly by PKA and by a time-delayed PKA-dependent p38/MSK-1 pathway. This bifurcation and time-dependent regulation of the cAMP-responsive signalling pathways may enable the cell to endure and/or enforce a cellular response provoked by a cAMP-elevating stimulus.