ERK 1/2 kinase metabolic pathway is responsible for phosphorylation of translation initiation factor eIF4E during in vitro maturation of pig oocytes

0090849 - ÚŽFG 2008 RIV US eng J - Journal Article
Ellederová, Zdeňka - Cais, Ondřej - Šušor, Andrej - Uhlířová, Kateřina - Kovářová, Hana - Jelínková, Lucie - Tomek, W. - Kubelka, Michal
ERK 1/2 kinase metabolic pathway is responsible for phosphorylation of translation initiation factor eIF4E during in vitro maturation of pig oocytes.
[ERK1/2 map kinázová signalizační dráha je zodpovědná za fosforylaci translačního iniciačního faktoru eIF4E běhěm in vitro zrání prasečích oocytů.]
Molecular Reproduction and Development. Roč. 75, č. 2 (2008), s. 309-317. ISSN 1040-452X. E-ISSN 1098-2795
R&D Projects: GA ČR GA524/04/0104
Grant - others:Deutsche Forschungsgemeinschaft(DE) 463 TSE 113/28
Institutional research plan: CEZ:AV0Z50450515; CEZ:AV0Z50110509
Keywords : meiosis * translation initiation * eIF4E
Subject RIV: EB - Genetics ; Molecular Biology
Impact factor: 2.287, year: 2008

Eukaryotic initiation factor 4E (eIF4E) plays an important role in mRNA translation by binding the 5’-cap structure of the mRNA and facilitating the recruitment to the mRNA of other translation factors and the 40S ribosomal subunit. EIF4E undergoes regulated phosphorylation on Ser-209 and this phosphorylation is believed to be important for its binding to mRNA and to other initiation factors. The findings showing that the translation initiation factor eIF4E becomes gradually phosphorylated during in vitro maturation (IVM) of pig oocytes with a maximum in metaphase II (M II) stage oocytes have been documented by us recently (Ellederova et al., 2006). The aim of this work was to study in details the metabolic pathways involved in this process. Using inhibitors of cyclin-dependent kinases, Butyrolactone I (BL I) and protein phosphatases, okadaic acid (OA) we show that ERK1/2 MAP kinase pathway is involved in the phosphorylation of eIF4E. We also demonstrate that activation and phosphorylation of ERK1/2 MAP kinase and eIF4E is associated with the activating phosphorylation of Mnk1 kinase, one of the two main kinases phosphorylating eIF4E in somatic cells.

Eukaryotický iniciační faktor 4E (eIF4E) má významnou úlohu v translaci mRNA danou jeho vazbou na čepičkovou strukturu 5’-konce mRNA, čímž také usnadňuje vazbu jiných translačních faktorů, stejně tak jako ribozómové podjednotky 40S. EIF4E je regulován fosforylací na Ser-209 a předpokládá se, že tato fosforylace je důležitá právě pro jeho vazbu na mRNA a na jiné iniciační faktory. V naší dřívější práci (Ellederova et al., 2006) bylo zjištěno, že translační iniciační faktor eIF4E je postupně fosforylován během in vitro zrání prasečích oocytů (IVM) s maximem v metafázi II (MII). Cílem této studie bylo podrobněji zkoumat signalizační dráhu související s tímto procesem. Za použití inhibitoru cyklin-dependentních kináz - butyrolaktonu I (BL-I) a inhibitoru protein fosfatáz – okadaikové kyseliny (OA) jsme prokázali, že ERK1/2 MAP kinázová kaskáda je zodpovědná za tuto fosforylaci. Dále jsme také prokázali, že aktivace a fosforylace ERK1/2 MAP kinázy a eIF4E koreluje s aktivační fosforylací Mnk1 kinázy, jedné ze dvou hlavních kináz fosforylujících eIE4F v somatických buňkách.
Permanent Link: http://hdl.handle.net/11104/0151602