A miozin foszfatáz (MP) holoenzim a Ser/Thr-specifikus protein foszfatáz 1 (PP1) enzimcsalád tagja, mely egy protein foszfatáz 1 katalitikus alegységből (PP1cδ), a miozinhoz is kötődő szabályozó alegységből (MYPT1), illetve egy ismeretlen funkciójú alegységből (M20) épül fel. Nevét elsőként azonosított szubsztrátja, a 20 kDa miozin könnyű lánc (MLC20) után kapta, melynek defoszforilációját katalizálva a simaizom relaxációját segíti elő. További kutatások során leírták, hogy a MP nemcsak izomsejtekben található meg, hanem a szervezet megannyi sejttípusában, szerepe pedig rendkívül változatos: részt vesz többek között a sejtciklus, a génexpresszió és a neurotranszmitter-kibocsátás szabályozásában is. Aktivitásának szabályozását többek között a RhoA-aktivált protein kináz (ROK) végzi, mely a MYPT1 alegységet foszforilálva gátolja az enzim működését. Emellett a MP-nak és a ROK-nak számos közös szubsztrátja van az élő szervezetben. Vizsgálataim során a MP és a ROK sebzáródásban, illetve a neurotranszmitter-kibocsátásban játszott szerepét tanulmányoztam. Az egerek hátbőrén ejtett sebek gyógyulását a PP1 specifikus inhibitora, a tautomycin (TM) látványosan megakadályozta. Humán keratinocita (HaCaT) sejtek migrációját karcolási esszével tanulmányozva azt tapasztaltuk, hogy a TM, valamint a MYPT1 expresszió gátlása szignifikánsan lassította, míg a ROK inhibitora, a H1152 gyorsította a seb bezáródását. A MYPT1 csendesítése hatással a volt a sejt-sejt adhézióra, és növelte az impedanciát. Mind HaCaT sejtekben, mind ex vivo bőrszövetben a MYPT1-csendesítés fokozta a transzgultamináz-1 (TG1) expressziót. Eredményeink alapján a MP a bőr alsó rétegeiben serkenti a keratinociták proliferációját és migrációját, a TG1 expresszió downregulációjával pedig akadályozza azok differenciációját. Hatásait az Akt jelátviteli útvonalon és a hsp27 fehérje szabályozásán keresztül fejti ki. Tömegspektrometriás elemzéssel és in vitro foszforilációs/defoszforilációs esszével bizonyítottuk, hogy a SNAP-25, a vezikulumok exocitózisát szabályozó SNARE-komplex egyik tagja, szubsztrátja a ROK/MP enzimpárnak, mely hatását a Thr138 aminosav oldalláncon fejti ki. Kortikális szinaptoszómába MP-t gátló KEPI fehérjét juttatva a SNAP-25 foszforiláció növekedését és az exocitózis mértékének csökkenését tapasztaltuk. Eredményeink alapján a MP a SNAP-25 defoszforilációja által elősegíti a neurotranszmitter-kibocsátást.

The myosin phosphatase (MP) holoenzyme is a member of the Ser/Thr-specific protein phosphatase 1 (PP1) enzyme family. It is composed of a PP1 catalytic subunit (PP1cδ), a myosin phosphatase targeting subunit (MYPT1) and an M20 subunit with unknown function. Its name was given after its first determined substrate, the 20 kDa myosin light chain (MLC20). The MP mediates the relaxation of the smooth muscle through the dephosphorylation of this protein. The enzyme can be found not only in muscle cells but in numerous cell types and has a wide range of functions: MP regulates cell cycle progression, gene expression and neurotransmitter release among others. Its activity can be regulated by RhoA-activated kinase (ROK), which enzyme phosphorylates MYPT1 at Thr696 and Thr853 and suppresses MP. Moreover, MP and ROK share numerous substrates and act like an enzyme pair in the living system. I have studied the role of MP in the processes of wound healing and neurotransmitter release. Tautomycin (TM), a selective PP1 inhibitor spectacularly arrested the closure of murine dorsal skin wounds. We observed a significant delay in wound closure and the deceleration of cell migration when human keratinocytes (HaCaT cells) were treated with TM or siMYPT1. However ROK inhibitor H1152 accelerated the process. MYPT1 silencing had an impact on cell-cell adhesion and increased the impedance measured by ECIS. Silencing of MYPT1 upregulated transglutaminase 1 (TG1) protein expression both in HaCaT cells and in ex vivo human skin biopsies. Our results suggest that MP stimulates the proliferation and migration of keratinocytes in the deeper layers of the skin, but blocks their differentiation via downregulating TG1. MP regulates wound healing through Akt signaling pathway. We proved that MP and ROK regulate the phosphorylation of SNAP-25, a member of SNARE complex, at Thr138. Introduction of KEPI, a MP inhibitor into mouse cortical synaptosomes increased SNAP-25 phosphorylation and decreased the extent of exocytosis. Our findings suggest that MP promotes neurotransmitter release by dephosphorylating SNAP-25.