Double C2 domain Β (DOC2b) protein is required for glucose-stimulated insulin secretion (GSIS) in β-cells, the underlying mechanism of which remains unresolved. Our biochemical analysis using primary human islets and human and rodent clonal β-cells revealed that DOC2b is tyrosine phosphorylated within 2 min of glucose stimulation, and Src family kinase member YES is required for this process. Biochemical and functional analysis using DOC2bY301 mutants revealed the requirement of Y301 phosphorylation for the interaction of DOC2b with YES kinase and increased content of VAMP2, a protein on insulin secretory granules, at the plasma membrane (PM), concomitant with DOC2b-mediated enhancement of GSIS in β-cells. Coimmunoprecipitation studies demonstrated an increased association of DOC2b with ERM family proteins in β-cells following glucose stimulation or pervanadate treatment. Y301 phosphorylation-competent DOC2b was required to increase ERM protein activation, and ERM protein knockdown impaired DOC2b-mediated boosting of GSIS, suggesting that tyrosine-phosphorylated DOC2b regulates GSIS via ERM-mediated granule localization to the PM. Taken together, these results demonstrate the glucose-induced posttranslational modification of DOC2b in β-cells, pinpointing the kinase, site of action, and downstream signaling events and revealing a regulatory role of YES kinase at various steps in GSIS. This work will enhance the development of novel therapeutic strategies to restore glucose homeostasis in diabetes.

中文翻译：

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DOC2b 通过一种新型酪氨酸磷酸化依赖机制增强 β 细胞功能

双 C2 结构域 β (DOC2b) 蛋白是 β 细胞中葡萄糖刺激的胰岛素分泌 (GSIS) 所必需的，其潜在机制仍未解决。我们使用原代人胰岛和人类和啮齿动物克隆 β 细胞进行的生化分析表明，DOC2b 在葡萄糖刺激后 2 分钟内被酪氨酸磷酸化，并且该过程需要 Src 家族激酶成员 YES。使用 DOC2bY301 突变体的生化和功能分析表明，DOC2b 与 YES 激酶的相互作用需要 Y301 磷酸化，并且 VAMP2（一种胰岛素分泌颗粒上的蛋白质）在质膜 (PM) 的含量增加，伴随着 DOC2b 介导的 GSIS 增强在 β 细胞中。共免疫沉淀研究表明，在葡萄糖刺激或全钒酸盐处理后，DOC2b 与 β 细胞中的 ERM 家族蛋白的关联增加。Y301 磷酸化能力 DOC2b 需要增加 ERM 蛋白激活，ERM 蛋白敲低会损害 DOC2b 介导的 GSIS 增强，这表明酪氨酸磷酸化 DOC2b 通过 ERM 介导的颗粒定位到 PM 来调节 GSIS。综上所述，这些结果证明了葡萄糖诱导的 DOC2b 在 β 细胞中的翻译后修饰，精确定位了激酶、作用位点和下游信号事件，并揭示了 YES 激酶在 GSIS 的各个步骤中的调节作用。这项工作将促进新的治疗策略的发展，以恢复糖尿病患者的葡萄糖稳态。Y301 磷酸化能力 DOC2b 需要增加 ERM 蛋白激活，ERM 蛋白敲低会损害 DOC2b 介导的 GSIS 增强，这表明酪氨酸磷酸化 DOC2b 通过 ERM 介导的颗粒定位到 PM 来调节 GSIS。综上所述，这些结果证明了葡萄糖诱导的 DOC2b 在 β 细胞中的翻译后修饰，精确定位了激酶、作用位点和下游信号事件，并揭示了 YES 激酶在 GSIS 的各个步骤中的调节作用。这项工作将促进新的治疗策略的发展，以恢复糖尿病患者的葡萄糖稳态。Y301 磷酸化能力 DOC2b 需要增加 ERM 蛋白激活，ERM 蛋白敲低会损害 DOC2b 介导的 GSIS 增强，这表明酪氨酸磷酸化 DOC2b 通过 ERM 介导的颗粒定位到 PM 来调节 GSIS。综上所述，这些结果证明了葡萄糖诱导的 DOC2b 在 β 细胞中的翻译后修饰，精确定位了激酶、作用位点和下游信号事件，并揭示了 YES 激酶在 GSIS 的各个步骤中的调节作用。这项工作将促进新的治疗策略的发展，以恢复糖尿病患者的葡萄糖稳态。表明酪氨酸磷酸化 DOC2b 通过 ERM 介导的颗粒定位到 PM 来调节 GSIS。综上所述，这些结果证明了葡萄糖诱导的 DOC2b 在 β 细胞中的翻译后修饰，精确定位了激酶、作用位点和下游信号事件，并揭示了 YES 激酶在 GSIS 的各个步骤中的调节作用。这项工作将促进新的治疗策略的发展，以恢复糖尿病患者的葡萄糖稳态。表明酪氨酸磷酸化 DOC2b 通过 ERM 介导的颗粒定位到 PM 来调节 GSIS。综上所述，这些结果证明了葡萄糖诱导的 DOC2b 在 β 细胞中的翻译后修饰，精确定位了激酶、作用位点和下游信号事件，并揭示了 YES 激酶在 GSIS 的各个步骤中的调节作用。这项工作将促进新的治疗策略的发展，以恢复糖尿病患者的葡萄糖稳态。