Phosphorylation of the central adaptor protein complex, AP-2 is pivotal for clathrin-mediated endocytosis (CME). Here, we uncover the role of an uncharacterized kinase (BMP-2 inducible kinase—BMP2K) in AP-2 phosphorylation. We demonstrate that BMP2K can phosphorylate AP-2 in vitro and in vivo. Functional impairment of BMP2K impedes AP-2 phosphorylation leading to defects in clathrin-coated pit (CCP) morphology and cargo internalization. BMP2K engages AP-2 via its extended C-terminus and this interaction is important for its CCP localization and function. Notably, endogenous BMP2K levels decline upon functional impairment of AP-2 indicating AP-2 dependent BMP2K stabilization in cells. Further, functional inactivation of BMP2K in zebrafish embryos yields gastrulation phenotypes which mirror AP-2 loss-of-function suggesting physiological relevance of BMP2K in vertebrates. Together, our findings propose involvement of a novel kinase in AP-2 phosphorylation and in the operation of CME.

中文翻译：

---

BMP2K 磷酸化 AP-2 并调节网格蛋白介导的内吞作用

中央衔接蛋白复合物 AP-2 的磷酸化对于网格蛋白介导的内吞作用 (CME) 至关重要。在这里，我们揭示了一种未表征的激酶（BMP-2 诱导激酶 - BMP2K）在 AP-2 磷酸化中的作用。我们证明 BMP2K 可以在体外和体内磷酸化 AP-2。BMP2K 的功能障碍阻碍 AP-2 磷酸化，导致网格蛋白包覆坑 (CCP) 形态和货物内化的缺陷。BMP2K 通过其扩展的 C 端与 AP-2 接合，这种相互作用对其 CCP 定位和功能很重要。值得注意的是，内源性 BMP2K 水平在 AP-2 功能受损时下降，表明细胞中 AP-2 依赖性 BMP2K 稳定。更远，斑马鱼胚胎中 BMP2K 的功能失活产生的原肠胚形成表型反映了 AP-2 功能丧失，表明 BMP2K 在脊椎动物中的生理相关性。总之，我们的研究结果提出了一种新的激酶参与 AP-2 磷酸化和 CME 的操作。