Gene transcription is regulated by transcription factors and coactivators. Mitogen and stress activated protein kinase (MSK1) is phosphorylated by upstream signal stimulation, which makes intramolecular phosphorylation to have an active form. Active MSK1 stimulates transcription by phosphorylation of histone serine residues. The tumor suppressor gene, p53, is a transcription factor of several target genes, and there are reports that it is involved in transcriptional regulation by interacting with several kinase proteins, but the specific mechanism is not known. This study revealed that MSK1 and p53 directly binds in vitro and in cells, and found that the coactivator MSK1 was recruited to the promoter region of the p53 target gene p21 to increase its transcription. In addition, we made 35 phosphomimic mutants of MSK1, revealing that hydrophobic motifs in the linker region are important for MSK activity. This study shows that p53 and MSK1 act cooperatively in the transcriptional regulation of p21, and that intracellular phosphorylation of MSK1 plays an important role in its activation.
유전자 전사는 전사인자와 보조 활성화인자에 의해 조절된다. Mitogen and stress activated protein kinase (MSK1) 은 상위 신호자극에 의해 인산화 되고, 이는 분자내 인산화를 만들어 활성화된 형태를 갖게 한다. 활성화된 MSK1는 피스톤의 세린 잔기에 인산화를 일으켜 전사를 일으킨다. 종양 억제 유전자인 p53은 여러 표적 유전자들의 전사 인자이며, 여러 키나아제 단백질과 상호작용하여 전사조절에 관여한다는 보고가 있지만, 구체적인 메커니즘은 알려진 바 없다. 본 연구는 MSK1과 p53이 시험관과 세포내에서 직접 결합을 한다는 것을 밝혀내었고, p53의 타겟 유전자 p21의 프로모터 영역에 보조활성화 인자 MSK1을 모집하여 p21의 전사를 증가시킨다는 것을 발견하였다. 또한 MSK1의 인산화 모방 돌연변이들을 35개 만들어, 도메인 연결 부분의 소수성 잔기들이 MSK의 활성에 중요하다는 것을 밝혔다. 본 연구는 p21의 전사조절에 p53과 MSK1이 협동하여 작용하고, MSK1의 세포내 인산화가 활성화에 중요한 역할을 한다는 것을 보여준다.
