NEK1自磷酸化会被肌萎缩侧索硬化症相关错义变异破坏：活性生物标志物与结构见解

NEK1编码一种丝氨酸/苏氨酸激酶，其罕见变异是最稳定地被认为与肌萎缩侧索硬化症（ALS）相关的遗传致病因素之一，据报道约见于2–3%的病例。然而，尽管近期研究已表征NEK1功能缺失在细胞生物学层面的后果，ALS相关错义变异对激酶活性的生化影响尚未被直接研究。这一区别在机制上至关重要，因为错义等位基因编码的是突变蛋白，而不只是简单降低蛋白剂量。 在本研究中，我们提供了迄今为止最全面的、基于细胞的NEK1磷酸化磷酸蛋白质组图谱，在独立的表达和采集条件下鉴定出10个重复出现的磷酸化位点。我们利用激酶失活对照、靶向提取离子色谱分析、磷酸化位点突变以及磷酸化特异性抗体，实验性地确认了pSer14、pThr156和pSer418为NEK1自磷酸化位点。 以活化环上的pThr156作为NEK1活性的读出指标，我们评估了9种ALS相关错义变异，这些变异覆盖该蛋白的主要功能区域。在催化结构域变异中，R261C导致pThr156自磷酸化最显著降低，R232C导致较小幅度降低，而R232H则使pThr156升高；基础区域变异A313T也表现出较小幅度的降低。结构建模为理解这些变异特异性效应提供了机制性框架。 我们的研究建立了首个基于活性的NEK1错义变异功能分类框架，并直接证明ALS相关错义变异能够通过一种不同于单纯半量不足的机制改变NEK1自磷酸化。本研究产生的磷酸化特异性抗体、同基因细胞系以及经整理的磷酸蛋白质组数据集，为未来开展NEK1调控、变异解读和治疗靶点验证研究提供了社区资源。

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🏷️ 肌萎缩侧索硬化症 NEK1 错义变异 自磷酸化 激酶活性 磷酸蛋白质组