蛋白磷酸酶-1对凋亡酶-3水解的PAK2活性的负调控机制

p21激活的蛋白激酶2(PAK2)可以通过与小G蛋白Cdc42和Rac结合而激活,也可以通过凋亡酶-3(caspase-3)的水解作用而激活.PAK2的这2种激活方式都需要其402位苏氨酸残基(Thr-402)发生自磷酸化.对于PAK2激活的研究已经有近10年的时间,但PAK2活性的负调控机制仍然不清楚.本文采用酶活性不可逆改变动力学的方法研究了蛋白磷酸酶1催化亚基(PP1α)对凋亡酶-3(caspase-3)水解的PAK2活性的调控机制.根据在PP1α存在下PAK2的底物反应动力学方程,我们确定了游离酶和酶-底物复合物的微观失活动力学常数.结果表明:(ⅰ)PP1α可以直接使PAK2活化环上的Thr-402去磷酸化,从而下调PAK2的激酶活力;(ⅱ)外源蛋白或多肽底物结合在PAK2活性位点上可以降低PAK2自激活和失活的速度.本文所建立的方法不仅可以用于研究酶活性调节的修饰反应动力学,还可以研究底物对修饰反应的影响,为研究蛋白激酶和磷酸酶的作用机理奠定了理论基础.