The eIF2α kinases PERK and PKR are well characterized regulators of protein synthesis. When they are activated in response to various cellular stresses, they inhibit translation initiation by phosphorylating eIF2α on a key residue. Recently, PKR has been shown to regulate the expression of specific proteins independent of its ability to inhibit protein synthesis, and we wished to identify additional targets of this particular function. The cellular levels of cyclin D1, a cell cycle control protein that regulates progression through G1, decrease under conditions that activate various eIF2α kinases. We demonstrate that this is not due to the inhibition of cyclin D1 synthesis, but rather the induction of cyclin D1 degradation by the 26S proteasome. This degradation is ubiquitin-dependent, and although cyclin D1 synthesis is unaffected eIF2α phosphorylation is required. Our work provides evidence of a functional cross-talk between the eIF2α kinases and the degradation of specific proteins during periods of acute stress. PKR has also been shown to regulate the function of the transcription factors Stat1 and Stat3, which mediate the cellular response to a wide variety of extracellular signals. In order for these proteins to accumulate in the nucleus and drive gene transcription, they must first be phosphorylated on a conserved tyrosine residue. The transcriptional activity of Stat proteins is tightly regulated, and therefore the phosphorylation and subsequent dephosphorylation events are critically important. Herein we demonstrate that the tyrosine phosphorylation of Stat1 and Stat3 is compromised by the catalytic activity of PKR, and that this proceeds through the nuclear phosphatase TC-PTP. This decrease in tyrosine phosphorylation abrogates the transcriptional activity of Stat1 and Stat3 normally observed in response to IFN-γ and IL-6 stimulation, respectively. Phosphorylation of both TC-PTP and eIF2α by PKR is required for the inhibition of Stat1 / Les kinases PERK et PKR sont des régulateurs reconnus de la synthèse de protéines. En réponse à différents stress cellulaires, elles empêchent l’initiation de la traduction en phosphorylant un résidu-clé du module alpha de la protéine eIF2. Récemment, PKR a été montrée de régler l'expression des protéines spécifiques independent de sa capacité d'empêcher la synthèse de protéine, et nous avons souhaité identifier les cibles additionnelles de cette fonction particulière. Les niveaux cellulaires de cycline D1, une protéine de contrôle qui dirige la progression du cycle cellulaire à travers G1, diminuent lorsque PERK et PKR sont activés. Nous démontrons que ceci ne découle pas de l’inhibition de la synthèse de cycline D1, mais plutôt de l’induction de sa dégradation par le protéasome 26S. Cette dégradation dépend de l’ubiquitine et requiert la phosphorylation d’eIF2 au module alpha, bien que la synthèse de cycline D1 ne soit pas affectée. Nos travaux fournissent des preuves concluantes d’un échange fonctionnel entre les kinases eIF2α et la dégradation de protéines exprimées durant les périodes de stress aiguë.Il a été démontré que PKR régule aussi la fonction des facteurs de transcription Stat1 et Stat3, qui aiguillonnent la réponse cellulaire à une grande variété de signaux extracellulaires. La phosphorylation de ces protéines sur un résidu tyrosine mène à leur exportation et à leur accumulation dans le noyau cellulaire, d’où elles stimulent la transcription génique. L’activité transcriptionnelle des protéines Stat est strictement contrôlée et chaque événement de phosphorylation ou de déphosphorylation revêt une importance cruciale. Nous révélons que la phosphorylation d’un résidu tyrosine de Stat1 et Stat3 est compromise par l’activité catalytique de PKR et que la phosphatase nucléaire TC-PTP en est la responsable. Cette diminution des niveaux de phosphorylation du rési
| Identifer | oai:union.ndltd.org:LACETR/oai:collectionscanada.gc.ca:QMM.40767 |
| Date | January 2009 |
| Creators | Raven, Jennifer |
| Contributors | Antonis E Koromilas (Supervisor) |
| Publisher | McGill University |
| Source Sets | Library and Archives Canada ETDs Repository / Centre d'archives des thèses électroniques de Bibliothèque et Archives Canada |
| Language | English |
| Detected Language | French |
| Type | Electronic Thesis or Dissertation |
| Format | application/pdf |
| Coverage | Doctor of Philosophy (Department of Medicine) |
| Rights | All items in eScholarship@McGill are protected by copyright with all rights reserved unless otherwise indicated. |
| Relation | Electronically-submitted theses. |
Page generated in 0.0018 seconds