RESUMO

Mechanisms coupling the atypical PKC (aPKC) kinase activity to its subcellular localization are essential for cell polarization. Unlike other members of the PKC family, aPKC has no well-defined plasma membrane (PM) or calcium binding domains, leading to the assumption that its subcellular localization relies exclusively on protein-protein interactions. Here we show that in both Drosophila and mammalian cells, the pseudosubstrate region (PSr) of aPKC acts as a polybasic domain capable of targeting aPKC to the PM via electrostatic binding to PM PI4P and PI(4,5)P2. However, physical interaction between aPKC and Par-6 is required for the PM-targeting of aPKC, likely by allosterically exposing the PSr to bind PM. Binding of Par-6 also inhibits aPKC kinase activity, and such inhibition can be relieved through Par-6 interaction with apical polarity protein Crumbs. Our data suggest a potential mechanism in which allosteric regulation of polybasic PSr by Par-6 couples the control of both aPKC subcellular localization and spatial activation of its kinase activity.

Assuntos

Proteínas Adaptadoras de Transdução de Sinal/metabolismo , Membrana Celular/enzimologia , Proteínas de Drosophila/metabolismo , Drosophila melanogaster/enzimologia , Proteínas de Membrana/metabolismo , Proteína Quinase C/metabolismo , Proteínas Adaptadoras de Transdução de Sinal/química , Proteínas Adaptadoras de Transdução de Sinal/genética , Regulação Alostérica , Animais , Animais Geneticamente Modificados , Membrana Celular/ultraestrutura , Polaridade Celular/genética , Proteínas de Ligação a DNA/química , Proteínas de Ligação a DNA/genética , Proteínas de Ligação a DNA/metabolismo , Proteínas de Drosophila/química , Proteínas de Drosophila/genética , Drosophila melanogaster/citologia , Drosophila melanogaster/genética , Embrião não Mamífero , Células Epiteliais/enzimologia , Células Epiteliais/ultraestrutura , Regulação da Expressão Gênica , Genes Reporter , Proteínas de Fluorescência Verde/genética , Proteínas de Fluorescência Verde/metabolismo , Células HEK293 , Humanos , Larva/citologia , Larva/enzimologia , Proteínas de Membrana/química , Proteínas de Membrana/genética , Fosfatidilinositol 4,5-Difosfato/química , Fosfatidilinositol 4,5-Difosfato/metabolismo , Fosfatos de Fosfatidilinositol/química , Fosfatos de Fosfatidilinositol/metabolismo , Ligação Proteica , Domínios e Motivos de Interação entre Proteínas , Proteína Quinase C/química , Proteína Quinase C/genética , Transdução de Sinais , Fatores de Transcrição/química , Fatores de Transcrição/genética , Fatores de Transcrição/metabolismo