Phosphorylation of STIM1 at ERK1/2 target sites regulates interaction with the microtubule plus-end binding protein EB1

Abstract

La STIM1 (molécula de interacción estromal 1) es un regulador clave de la entrada de calcio operada por almacén (SOCE). Cuando se agota la concentración de Ca(2+) en el retículo endoplásmico (RE), STIM1 se relocaliza en las uniones entre el RE y la membrana plasmática, activando los canales de calcio operados por almacenamiento (SOC). Aunque se conocen los detalles moleculares de la unión STIM1-SOC, la regulación del SOCE sigue siendo en gran medida desconocida. Se ha publicado una lista detallada de residuos fosforilados en la secuencia de STIM1. Sin embargo, las vías moleculares que controlan esta fosforilación y su función siguen siendo objeto de estudio. Utilizando anticuerpos fosfoespecíficos, demostramos que ERK1/2 media la fosforilación de STIM1 en Ser575, Ser608 y Ser621 durante el agotamiento de los almacenes de Ca(2+), y que la entrada de Ca(2+) y el rellenado de los almacenes restauran la fosforilación a los niveles basales. Esta fosforilación se produce en paralelo a la disociación de la proteína de unión a extremos 1 (EB1), un regulador de los extremos de los microtúbulos en crecimiento. Aunque la mutación de Ser a Ala de los residuos 575, 608 y 621 mostró una unión constitutiva a EB1 incluso tras el agotamiento del almacén de Ca(2+), la mutación de Ser a Glu de estos residuos (para imitar el perfil de fosforilación alcanzado tras el agotamiento del almacén) desencadenó la disociación completa de EB1. Dado que STIM1 de tipo salvaje y STIM1(S575E/S608E/S621E) activan la SOCE de forma similar, se propone un modelo para explicar cómo la fosforilación de STIM1 mediada por ERK1/2 regula la SOCE. Esta regulación se basa en la fosforilación de STIM1 para desencadenar la disociación de EB1 durante el agotamiento del almacén de Ca(2+), un evento que se revierte completamente con la entrada de Ca(2+) y el rellenado del almacén.