A miozin foszfatáz (MP) holoenzim egy szerin/treonin specifikus protein foszfatáz, mely egy PP1c katalitikus, egy miozin foszfatáz szabályozó alegységből (MYPT1) és egy 20 kDa eddig ismeretlen funkciójú alegységből áll. Hepatocelluláris karcinóma sejtekben a MYPT1 új kölcsönhatójaként azonosítottuk a metiloszóma komplex egyik tagját, a protein arginin metiltranszferáz 5 (PRMT5) enzimet. A PRMT5 fehérje Thr80 oldallánca a MP és a RhoA-asszociált kináz (ROK) által katalizált foszforiláció révén szabályozódik. MYPT1 csendesítés hatására megemelkedett a PRMT5 által katalizált szimmetrikus dimetiláció a hiszton 2A és 4 fehérjék arginin oldalláncain, mely a celluláris folyamatokat befolyásoló gének expresszióját, mint pl. növekedés, proliferáció és sejthalál, valamint a retinoblasztóma és a c-Myc fehérjék kifejeződését is nagymértékben befolyásolta. A MYPT1 Thr850 gátló foszforilációs helyének emelkedett foszforilációjával összhangban a PRMT5 foszforilációja a Thr80 oldalláncon, valamint a H2A szimmetrikus dimetilációja is fokozódott humán májsejtes karcinóma és egyéb tumor típusok esetében. Eredményeink alapján a ROK és MP enzimpár a PRMT5 fehérjére gyakorolt hatásukon keresztül részt vesznek a hisztonok szimmetrikus dimetilációjának módosításában, ezáltal modulálva a génexpressziót és szabályozva a tumor képződés folyamatát. A MP aktivitását szabályozó egyik fehérje a smoothelin-szerű 1 fehérje (SMTNL1), mely részt vesz a sima- és vázizomzat kontraktilitásának szabályozásában valamint azok fiziológiás stressz hatására történő adaptációjában. SPR kötődési kísérletekkel igazoltuk a két fehérje, azaz az SMTNL1 és a MP szabályozó alegysége, a MYPT1 között kialakuló közvetlen fehérje-fehérje kölcsönhatást. A terhesség állapotával járó fiziológiai változásokra adott válaszként a vázizomzat metabolikus tulajdonságai megváltoznak és az SMTNL1 fokozott expressziója figyelhető meg a méh és a vérerek simaizomzatában valamint a nemi hormonokra érzékeny szövetekben. Vizsgálataink során vázizomrostokban a terhesség hatására bekövetkező oxidatívból glikolitikusabb állapotba történő izotípusváltást mutattunk ki. Feltételezéseink szerint ez a folyamat az SMTNL1 szabályozása alatt áll a különböző transzkripciós és enzim regulátorok és szerkezeti molekulák expressziójának módosításán keresztül.

Myosin phosphatase (MP) holoenzyme is a protein phosphatase-1 type Ser/Thr specific enzyme consisting of a PP1ccatalytic subunit,a myosin phosphatase target subunit-1 (MYPT1) and a 20 kDa subunit with unknown function. We identified the protein arginine methyltransferase 5 (PRMT5) enzyme of the methylosome complex as a novel interacting partner of MYPT1 in hepatocellular carcinoma cells. PRMT5 was found to be regulated by phosphorylation at Thr80 by RhoA-associated protein kinase and MP.Increased phosphorylation of PRMT5 at Thr80 and elevated symmetric dimethylation of H2A was described in human hepatocellular carcinoma and in other types of cancers in accordance with the increased phosphorylation of MYPT1 at inhibitory site Thr850. Our results suggest a novel mechanism of tumorigenesis governed by ROK and MP via regulation of PRMT5 thereby modulating gene expression through histone arginine dimethylation. MP activity can be regulated by the smoothelin-like 1 protein (SMTNL1) that is a regulator of vascular smooth muscle contractility and modulates cardiovascular and skeletal muscle adaptations. Based on SPR binding assays, we verified binding of SMTNL1 to the regulatory subunit MYPT1 of MP suggesting direct protein-protein interaction between them. During pregnancy, the metabolic properties of skeletal muscle are adapted to physiological challenges and increased expression of SMTNL1 was observed in uterine and vascular smooth muscle and sex-hormone related tissues. We found that pregnancy promotes fiber type changes from an oxidative to a glycolytic isoform in skeletal muscle regulated by SMTNL1, which alters the expression of transcriptional and enzyme regulators and structural molecules.