The function of site-specific phosphorylation of nucleophosmin (NPM), an essential Bax chaperone, in stress-induced cell death is unknown. We hypothesized that NPM threonine 95 (T95) phosphorylation both signals and promotes cell death. In resting cells, NPM exclusively resides in the nucleus and threonine 95 is non-phosphorylated. In contrast, phosphorylated T95 NPM (pNPM T95) accumulates in the cytosol after metabolic stress, in multiple human cancer cell lines following gamma radiation, and in post-ischemic human kidney tissue. Based on the T95 phosphorylation consensus sequence, we hypothesized that glycogen synthase kinase 3 beta (GSK-3b) regulates cytosolic NPM translocation by phosphorylating T95 NPM. In a cell-free system, GSK-3β phosphorylated a synthetic NPM peptide containing T95. In vitro, bi-directional manipulation of GSK-3b activity substantially altered T95 phosphorylation, cytosolic NPM translocation, and cell survival during stress, mechanistically linking these lethal events. Furthermore, GSK-3β inhibition in vivo decreased cytosolic pNPM T95 accumulation in kidney tissue after experimental ischemia. In patients with acute kidney injury, both cytosolic NPM accumulation in proximal tubule cells and NPM-rich intratubular casts were detected in frozen renal biopsy tissue. These observations show for the first time that GSK-3β promotes cell death partly by phosphorylating T95 phosphorylation and cytosolic NPM accumulation. T95 NPM is also a rational therapeutic target to ameliorate ischemic renal cell injury and may be a universal injury marker in mammalian cells.

中文翻译：

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T95 nucleophosmin 磷酸化作为急性肾损伤中调节细胞死亡的新型介质和标志物。

核磷蛋白 (NPM)（一种必需的 Bax 伴侣蛋白）在应激诱导的细胞死亡中的位点特异性磷酸化的功能尚不清楚。我们假设 NPM 苏氨酸 95 (T95) 磷酸化既发出信号又促进细胞死亡。在静息细胞中，NPM 仅存在于细胞核中，苏氨酸 95 未磷酸化。相比之下，磷酸化的 T95 NPM (pNPM T95) 在代谢应激后在细胞质中、在伽马辐射后的多个人类癌细胞系中以及在缺血后的人类肾组织中积累。基于 T95 磷酸化共识序列，我们假设糖原合酶激酶 3 beta (GSK-3b) 通过磷酸化 T95 NPM 来调节胞质 NPM 易位。在无细胞系统中，GSK-3β 磷酸化含有 T95 的合成 NPM 肽。体外，GSK-3b 活性的双向操作显着改变了 T95 磷酸化、细胞质 NPM 易位和应激期间的细胞存活，机械地将这些致命事件联系起来。此外，体内 GSK-3β 抑制减少了实验性缺血后肾组织中细胞溶质 pNPM T95 的积累。在急性肾损伤患者中，在冷冻肾活检组织中检测到近端小管细胞中的胞质 NPM 积累和富含 NPM 的管内管型。这些观察结果首次表明 GSK-3β 部分通过磷酸化 T95 磷酸化和胞质 NPM 积累来促进细胞死亡。T95 NPM 也是改善缺血性肾细胞损伤的合理治疗靶点，可能是哺乳动物细胞中的通用损伤标志物。细胞质 NPM 易位和应激期间的细胞存活，在机械上将这些致命事件联系起来。此外，体内 GSK-3β 抑制减少了实验性缺血后肾组织中细胞溶质 pNPM T95 的积累。在急性肾损伤患者中，在冷冻肾活检组织中检测到近端小管细胞中的胞质 NPM 积累和富含 NPM 的管内管型。这些观察结果首次表明 GSK-3β 部分通过磷酸化 T95 磷酸化和胞质 NPM 积累来促进细胞死亡。T95 NPM 也是改善缺血性肾细胞损伤的合理治疗靶点，可能是哺乳动物细胞中的通用损伤标志物。细胞质 NPM 易位和应激期间的细胞存活，在机械上将这些致命事件联系起来。此外，体内 GSK-3β 抑制减少了实验性缺血后肾组织中细胞溶质 pNPM T95 的积累。在急性肾损伤患者中，在冷冻肾活检组织中检测到近端小管细胞中的胞质 NPM 积累和富含 NPM 的管内管型。这些观察结果首次表明 GSK-3β 部分通过磷酸化 T95 磷酸化和胞质 NPM 积累来促进细胞死亡。T95 NPM 也是改善缺血性肾细胞损伤的合理治疗靶点，可能是哺乳动物细胞中的通用损伤标志物。GSK-3β 体内抑制减少了实验性缺血后肾组织中细胞溶质 pNPM T95 的积累。在急性肾损伤患者中，在冷冻肾活检组织中检测到近端小管细胞中的胞质 NPM 积累和富含 NPM 的管内管型。这些观察结果首次表明 GSK-3β 部分通过磷酸化 T95 磷酸化和胞质 NPM 积累来促进细胞死亡。T95 NPM 也是改善缺血性肾细胞损伤的合理治疗靶点，可能是哺乳动物细胞中的通用损伤标志物。GSK-3β 体内抑制减少了实验性缺血后肾组织中细胞溶质 pNPM T95 的积累。在急性肾损伤患者中，在冷冻肾活检组织中检测到近端小管细胞中的胞质 NPM 积累和富含 NPM 的管内管型。这些观察结果首次表明 GSK-3β 部分通过磷酸化 T95 磷酸化和胞质 NPM 积累来促进细胞死亡。T95 NPM 也是改善缺血性肾细胞损伤的合理治疗靶点，可能是哺乳动物细胞中的通用损伤标志物。这些观察结果首次表明 GSK-3β 部分通过磷酸化 T95 磷酸化和胞质 NPM 积累来促进细胞死亡。T95 NPM 也是改善缺血性肾细胞损伤的合理治疗靶点，可能是哺乳动物细胞中的通用损伤标志物。这些观察结果首次表明 GSK-3β 部分通过磷酸化 T95 磷酸化和胞质 NPM 积累来促进细胞死亡。T95 NPM 也是改善缺血性肾细胞损伤的合理治疗靶点，可能是哺乳动物细胞中的通用损伤标志物。