ユビキチンは、エンドソーム上のGPCR誘導P38 MAPキナーゼ活性化において非定型的な役割を果たします

プロテアーゼ活性化受容体1（PAR1）は、トロンビンのGタンパク質共役受容体（GPCR）であり、p38マイトジェン活性化プロテインキナーゼシグナル伝達を含む複数の経路を介して炎症反応を促進します。PAR1誘発P38活性化を支配するメカニズムは不明のままです。ここでは、内皮バリア透過性を調節するPAR1が使用するp38活性化の非定型ユビキチン依存性経路を定義します。活性化されたPar1 K63結合ユビキチン化は、NEDD4-2 E3ユビキチンリガーゼによって媒介され、形質転換成長因子-β活性化プロテインキナーゼ-1結合タンパク質-2（TAB2）の動員を開始しました。TAB2のユビキチン結合ドメインは、PAR1含有エンドソームへの動員に不可欠でした。TAB2に関連付けられたTAB2は、MKK3とMKK6に関係なくp38活性化を誘導しました。P2Y1プリン作動性GPCRは、NEDD4-2を介したユビキチン化とTAB1-TAB2を介してP38活性化を刺激しました。TAB1-TAB2依存性P38活性化は、in vitroでのPar1促進内皮バリア透過性にとって重要であり、in vivoでのPar1誘発血管漏出にはp38シグナル伝達が必要でした。これらの研究は、エンドソームP38シグナル伝達と内皮バリアの破壊を調節するGPCRのサブセットによって使用される非定型ユビキチン媒介シグナル伝達経路を定義します。

Protease-activated receptor 1 (PAR1) is a G protein-coupled receptor (GPCR) for thrombin and promotes inflammatory responses through multiple pathways including p38 mitogen-activated protein kinase signaling. The mechanisms that govern PAR1-induced p38 activation remain unclear. Here, we define an atypical ubiquitin-dependent pathway for p38 activation used by PAR1 that regulates endothelial barrier permeability. Activated PAR1 K63-linked ubiquitination is mediated by the NEDD4-2 E3 ubiquitin ligase and initiated recruitment of transforming growth factor-β-activated protein kinase-1 binding protein-2 (TAB2). The ubiquitin-binding domain of TAB2 was essential for recruitment to PAR1-containing endosomes. TAB2 associated with TAB1, which induced p38 activation independent of MKK3 and MKK6. The P2Y1 purinergic GPCR also stimulated p38 activation via NEDD4-2-mediated ubiquitination and TAB1-TAB2. TAB1-TAB2-dependent p38 activation was critical for PAR1-promoted endothelial barrier permeability in vitro, and p38 signaling was required for PAR1-induced vascular leakage in vivo. These studies define an atypical ubiquitin-mediated signaling pathway used by a subset of GPCRs that regulates endosomal p38 signaling and endothelial barrier disruption.