基質タンパク質の複数のドッキングサイトは、ERKマップキナーゼによる認識を媒介するモジュラーシステムを形成します

マップキナーゼは、基質タンパク質の特定のグループをリン酸化します。ここでは、アミノ酸配列FXFPが、複数のタンパク質ファミリーの基質にERK MAPキナーゼ結合を媒介する進化的に保存されたドッキング部位であることを示します。別のドッキングサイトであるFXFPとDボックスは、独立してまたは組み合わせて機能できるため、モジュール認識システムを形成します。FXFPはERKに特異的ですが、DボックスはERKおよびJNK MAPキナーゼへの結合を媒介し、ERKとJNKの部分的に重複する基質特異性は、共有および一意のドッキングサイトの認識に起因することを示唆しています。これらの発見により、新しいERK基質を予測し、in vitroおよびin vivoで機能するERKのペプチド阻害剤を設計することができました。

MAP kinases phosphorylate specific groups of substrate proteins. Here we show that the amino acid sequence FXFP is an evolutionarily conserved docking site that mediates ERK MAP kinase binding to substrates in multiple protein families. FXFP and the D box, a different docking site, form a modular recognition system, as they can function independently or in combination. FXFP is specific for ERK, whereas the D box mediates binding to ERK and JNK MAP kinase, suggesting that the partially overlapping substrate specificities of ERK and JNK result from recognition of shared and unique docking sites. These findings enabled us to predict new ERK substrates and design peptide inhibitors of ERK that functioned in vitro and in vivo.