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Oktober 2022


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NIMA-related kinase 9 regulates the phosphorylation of the essential myosin light chain in the heart.

DZHK-Autoren: Marion Müller, Rose Eghbalian, Karen S. Frese, Jan Haas, Elham Kayvanpour, Farbod Sedaghat-Hamedani, Maximilian K. Lackner, Oguz F. Tugrul, Rewati Tappu, Diana Martins Bordalo, Sarah Schudy, Hugo A. Katus, Norbert Frey, Lars M. Steinmetz, Benjamin Meder

Nature Communications, 13, Article number: 6209 (2022)

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Das Sarkomer ist das zentrale Element des sogenannten kardialen Querbrückenzyklus und setzt sich aus verschiedenen Proteinen zusammen. Für das Zusammenziehen ist unter anderem das Protein Myosin verantwortlich. Es ist Zielstruktur für Therapien, um dessen Kontraktilität zu erhöhen oder zu reduzieren. Welche Rolle die mit dem Myosin assoziierten Leichtkettenproteine RLC und ELC spielen, ist interessanterweise kaum verstanden.

Das Team um Benjamin Meder untersuchte post-translationale Mechanismen von ELC und RLC im menschlichen Herzen und fand einen Zusammenhang mit der kardialen Leistungsfähigkeit, genauer der Ejektionsfraktion des Herzens. Durch Screening nach Interaktionspartnern konnte die Proteinkinase NEK9 gefunden werden, die mit der ELC gezielt interagiert und diese phosphoryliert. Durch CRISPR-induzierte Mutanten und genetische Sensitizing-Experimente, konnte ein kausaler Zusammenhang zwischen ELC Phosphorylierung und der kardialen Kontraktilität aufgezeigt werden.

Mit insgesamt neun möglichen Phosphorylierungsstellen ist das ELC-Molekül erstaunlich stark modifizierbar, was dessen zentrale Bedeutung im Querbrückenzyklus unterstreicht. Mit der identifizierten NEK9 Kinase ergibt sich damit ein neues potentielles Target für die therapeutische Modulation des Sarkomers z.B. bei der Dilatativen Kardiomyopathie und Herzinsuffizienz.

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