혈청 반응 인자(Serum response factor, SRF)는 즉각적 초기 유전자(immediate early genes)와 세포골격 리모델링 유전자를 조절하는 마스터 전사 인자이다. 그 중요성에도 불구하고, SRF가 자신의 상응 프로모터(cognate promoter)에 안정적으로 결합하는 기전은 알려져 있지 않다. 우리의 생화학적 분석 및 단백질 유도 형광 증강(protein-induced fluorescence enhancement) 분석 결과, SRF가 혈청 반응 요소(serum response element)에 결합하는 과정은 SRF 보조인자인 이노시톨 폴리인산 다중키나아제(inositol polyphosphate multikinase, IPMK)에 의해 유의하게 증가하는 것으로 나타났다. 또한 생세포 핵에서 SRF 자리(loci)를 실시간으로 추적한 결과, 섬유아세포에서 IPMK 결핍은 SRF의 염색질 잔류 시간(chromatin residence time)을 감소시켰다. 반대로 IPMK 수준이 증가하면 SRF-염색질 결합이 연장되었다. 우리는 IPMK가 SRF의 본질적으로 무질서한 영역(intrinsically disordered region)에 결합하며, 이는 IPMK에 의해 유도되는 SRF의 DNA와의 안정적 상호작용에 필요하다는 점을 확인하였다. 단일 분자 형광 공명 에너지 전이(single-molecule fluorescence resonance energy transfer) 분석을 통해, SRF에서 IPMK 매개 구조 변화(conformational changes)가 관찰되었다. 따라서 본 연구 결과는 IPMK가 고친화도 SRF-염색질 결합을 촉진하는 데 핵심적인 인자임을 보여주며, 샤페론(chaperone)-유사 활성(chaperone-like activity)을 통한 SRF 의존적 전사 조절의 기전에 대한 통찰을 제공한다.

배경: ). 이노시톨 폴리인산 다중키나아제(Inositol polyphosphate multikinase, IPMK)는 기질 특이성이 광범위한 다기능성 효소이며, 촉매 비의존적 활동을 통해 다양한 기능성 단백질-단백질 상호작용을 매개한다. 따라서 IPMK는 세포 성장과 같은 핵심 생물학적 사건에서 중요한 기능을 수행한다. 그러나 TCR 신호전달에서 PLCγ1의 활성화에 대한 IPMK의 기여는 대부분 규명되지 않았다. 본 연구의 목적은 TCR 신호전달에서 IPMK의 기능을 규명하고, PLCγ1 활성화에서 IPMK 매개 신호작용의 양상을 밝히는 것이었다. 방법: T 세포. 효모 이중잡종(yeast two-hybrid) 스크리닝과 공동면역침강(co-immunoprecipitation)을 수행하여 IPMK 결합 단백질과 단백질 복합체를 확인하였다. 결과: 이들 마우스의 보조 T 세포(helper T cells)에서는 PLCγ1의 Y783 인산화가 감소하였고, 이는 이후 칼슘 신호전달과 IL-2 생성이 저하되는 것으로 이어졌다. IPMK는 68 kDa의 분열기(mitosis) 동안 Src 관련 기질인 Sam68(Src-associated substrate during mitosis of 68 kDa, Sam68)에 대한 IPMK의 직접 결합을 통해 PLCγ1 활성화에 기여하는 것으로 밝혀졌다. 기전적으로 IPMK는 Sam68과 PLCγ1 간의 상호작용을 안정화하여 PLCγ1 인산화를 촉진한다. IPMK- Sam68 결합 상호작용을 방해하는 IPMK 우성음성(dominant-negative) 펩타이드는 PLCγ1 인산화를 손상시켰다. 결론: T 세포는 TCR의 과도한 자극으로 인해 발생하는 면역 질환을 관리하기 위한 유망한 전략이 될 수 있다.