Regulatory system of serine/threonine kinase phosphorylation receptor specificity revealed by viral kinase

2023 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 21K19370
• Research Category: Grant-in-Aid for Challenging Research (Exploratory)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Review Section: Medium-sized Section 49:Pathology, infection/immunology, and related fields
• Research Institution: The University of Tokyo
• Principal Investigator: KAWAGUCHI Yasushi 東京大学, 医科学研究所, 教授 (60292984)
• Project Period (FY): 2021-07-09 – 2024-03-31
• Keywords: ウイルスプロテインキナーゼ / Ser/Thr選択性 / リン酸化

Outline of Final Research Achievements

Protein kinases (PKs) regulate more than 90% of cellular functions by phosphorylating hydroxyl groups (-OH groups) of their target molecules. In general, serine-threonine PKs phosphorylate the -OH group of two different amino acid residues. However, why they target the two types of amino acids has remained completely unclear. In this study, we found serine-threonine kinase phosphoacceptor specificity is converted by phosphorylation of a specific site of DNA virus-encoded PK (hereafter referred to as vPK). We also showed that this regulatory system is important for the neurovirulence of the virus.

Free Research Field

ウイルス学

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

一部の例外を除き、PKの中でセリン・スレオニンPKのみが２種類のアミノ酸残基の-OH基をリン酸化するという知見は、ほぼ全ての生化学の教科書に記載されている基本原理であるにも関わらず、なぜ２種類のアミノ酸を標的とするのかはこれまで全く不明なままであった。このような状況下、本研究は、2種類のアミノ酸を標的とするセリン・スレオニンPKが、リン酸化によりSer/Thr選択性を変化させることで得られる生物学的意義をはじめて明らかとした研究であると考えられる。したがって、この生物学における基本原理の解明を試みた本研究は、ウイルス学のみならず、多様な生物学研究に波及効果を発揮することが期待される。