Mst1 (mammalian sterile20-like kinase 1) is activated by both caspase-mediated cleavage and phosphorylation during apoptosis induced by Fas/CD95, staurosporine or genotoxic agents. However, the physiological regulator of Mst1 has not been identified. In the present study, we demonstrate that Mst1 is regulated by the tumor suppressor RASSF1A which regulates mitosis by inhibiting APC/C and induces a prolonged G2/M arrest followed by apoptosis. We show that Mst1 interacts with RASSF1A and they colocalize to microtubules throughout the cell cycle. While the activity of Mst1 is inhibited by direct addition of purified RASSF1A in vitro, overexpression of RASSF1A augments the kinase activity of Mst1 in mammalian cells, suggesting that in vivo regulation of Mst1 by RASSF1A is more complex than simple association between them. Moreover, both apoptosis and Mst1 activation are significantly suppressed in RASSF1A-depleted cells, suggesting that RASSF1A induces the activation of Mst1 during apoptosis. Overall, we propose that RASSF1A is required for Mst1 activation and contributes to the apoptotic function of Mst1 by regulating the Mst1 kinase activity in vivo.
Mst1(mammalian sterile20-like kinase 1) 단백질은 Fas/CD95 단백질이나 staurosporine과 같은 생화학물질이 세포 사멸을 유발할 때 caspase 단백질에 의해 잘려지거나 또는 인산화되어 그 카이네이즈 활성이 증가하게 된다. 아직까지 Mst1 단백질의 생체 내에서의 조절자는 확인된 바 없다. 본 연구는 Mst1 단백질이 RASSF1A라는 종양 억제 단백질에 의해 조절된다는 것을 밝히고 있다. RASSF1A 단백질은 APC/C 단백질을 억제하여 체세포 분열을 조절하고 체세포 분열 단계 중 G2/M시기에서 분열을 정지시켜 결국에는 세포 사멸을 이르게 한다. 우리는 Mst1 단백질과 RASSF1A 단백질이 붙어있으며 세포 분열 주기동안 세포 내 미소관인 microtubule에 같이 위치하고 있는 것을 보였다. 세포 밖에서 Mst1 카이네이즈의 활성도는 정제된 RASSF1A 단백질에 의해 억제되지만 세포 내에서 RASSF1A의 발현은 오히려 Mst1 단백질의 활성도를 높이는 것을 확인하였다. 이러한 실험 결과는 세포 내에서 RASSF1A 단백질에 의한 Mst1 단백질의 조절이 두 단백질만의 단순한 연관관계에 의한 것이 아니라는 것을 제시한다. 더욱이 RASSF1A 단백질이 없는 세포에서 세포 사멸과 Mst1 카이네이즈의 활성도가 억제된 것을 관찰하였고, 이 결과로부터 RASSF1A 단백질이 세포 사멸 시 Mst1 카이네이즈 활성도의 증가를 유도할 것으로 유추해 볼 수 있다. 결론적으로 RASSF1A 단백질은 세포 내에서 Mst1 카이네이즈를 활성화 시키는 데 필요하며, 또한 Mst1 카이네이즈 활성도를 조절함으로써 궁국적으로 Mst1 단백질의 세포 사멸 시 기능을 조절할 것으로 사료된다.
