帕金森氏病相關蛋白PTEN-induced putative kinase 1(PINK1)在細胞內有兩種亞型,分別是定位于線粒體表面的全長PINK1(PINK1FL)和定位于細胞質的PINK1-cyto。PINK1FL能在功能下降的線粒體表面積累,協同另一帕金森病相關蛋白PARKIN降解線粒體轉運因子MIROL1,但目前對PINK1-cyto的功能卻了解得極少。為了探討PINK1-cyto在細胞質中的生理學功能,我們在HEK293細胞中通過細胞轉染瞬時表達不同蛋白,并利用免疫共沉淀的方法探討蛋白質間的相互作用。實驗結果表明,PINK1-cyto在Casein Kinase Ⅱ調控亞基CK2β的幫助下,可以協同PARKIN降解MIRO1,并且CK2β的這一功能不依賴于Casein Kinase Ⅱ的催化亞基CK2α。同時,免疫共沉淀分析表明CK2β可以促進PINK1-cyto與MIROL1的結合。這說明,除了與CK2α結合外,CK2β也可以與PINK1-cyto結合形成具有生理活力的激酶復合體。
本研究旨在探究PTEN誘導激酶1短亞型(PINK1S)在細胞質中激酶活性調節機制。首先,通過免疫共沉淀篩選的方法證明PINK1S能夠和酪蛋白激酶2(CK2)蛋白復合體中的β亞基(CK2β)相互結合,但不與其他兩個催化亞基α1 (CK2α1)和α2 (CK2α2)結合。其次,同時過表達CK2β和PINK1S,利用免疫共沉淀的方法純化PINK1S,將得到的PINK1S用生物素標記的磷酸化蛋白檢測標簽(Phos-tagTM Biotin)檢測其磷酸化水平,發現CK2β能夠促進PINK1S的自我磷酸化。最后,利用RNA干擾技術,建立干擾CK2β的細胞株;在對照組和干擾CK2β的實驗組細胞內表達PINK1S,發現缺少CK2β表達導致PINK1S的磷酸化水平降低。本文研究表明:CK2β作為胞質PINK1S自我磷酸化的輔助亞基,對其活性起到正調節作用。