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<dcvalue element="contributor" qualifier="author">Jeong,&#x20;Ga&#x20;Ram</dcvalue>
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<dcvalue element="contributor" qualifier="author">Bae,&#x20;Jae&#x20;Ryul</dcvalue>
<dcvalue element="contributor" qualifier="author">Jun,&#x20;Soyoung</dcvalue>
<dcvalue element="contributor" qualifier="author">Kang,&#x20;Ho&#x20;Chul</dcvalue>
<dcvalue element="contributor" qualifier="author">Park,&#x20;Chi-Hu</dcvalue>
<dcvalue element="contributor" qualifier="author">Shin,&#x20;Joo-Ho</dcvalue>
<dcvalue element="contributor" qualifier="author">Yamamoto,&#x20;Yukio</dcvalue>
<dcvalue element="contributor" qualifier="author">Tanaka-Yamamoto,&#x20;Keiko</dcvalue>
<dcvalue element="contributor" qualifier="author">Dawson,&#x20;Valina&#x20;L.</dcvalue>
<dcvalue element="contributor" qualifier="author">Dawson,&#x20;Ted&#x20;M.</dcvalue>
<dcvalue element="contributor" qualifier="author">Hur,&#x20;Eun-Mi</dcvalue>
<dcvalue element="contributor" qualifier="author">Lee,&#x20;Byoung&#x20;Dae</dcvalue>
<dcvalue element="date" qualifier="accessioned">2024-01-19T23:31:14Z</dcvalue>
<dcvalue element="date" qualifier="available">2024-01-19T23:31:14Z</dcvalue>
<dcvalue element="date" qualifier="created">2021-09-03</dcvalue>
<dcvalue element="date" qualifier="issued">2018-02-13</dcvalue>
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<dcvalue element="identifier" qualifier="uri">https:&#x2F;&#x2F;pubs.kist.re.kr&#x2F;handle&#x2F;201004&#x2F;121703</dcvalue>
<dcvalue element="description" qualifier="abstract">Background:&#x20;Mutations&#x20;in&#x20;leucine-rich&#x20;repeat&#x20;kinase&#x20;2&#x20;(LRRK2)&#x20;are&#x20;the&#x20;most&#x20;common&#x20;cause&#x20;of&#x20;familial&#x20;and&#x20;sporadic&#x20;Parkinson&amp;apos;s&#x20;disease&#x20;(PD).&#x20;Elevated&#x20;kinase&#x20;activity&#x20;is&#x20;associated&#x20;with&#x20;LRRK2&#x20;toxicity,&#x20;but&#x20;the&#x20;substrates&#x20;that&#x20;mediate&#x20;neurodegeneration&#x20;remain&#x20;poorly&#x20;defined.&#x20;Given&#x20;the&#x20;increasing&#x20;evidence&#x20;suggesting&#x20;a&#x20;role&#x20;of&#x20;LRRK2&#x20;in&#x20;membrane&#x20;and&#x20;vesicle&#x20;trafficking,&#x20;here&#x20;we&#x20;systemically&#x20;screened&#x20;Rab&#x20;GTPases,&#x20;core&#x20;regulators&#x20;of&#x20;vesicular&#x20;dynamics,&#x20;as&#x20;potential&#x20;substrates&#x20;of&#x20;LRRK2&#x20;and&#x20;investigated&#x20;the&#x20;functional&#x20;consequence&#x20;of&#x20;such&#x20;phosphorylation&#x20;in&#x20;cells&#x20;and&#x20;in&#x20;vivo.&#x20;Methods:&#x20;In&#x20;vitro&#x20;LRRK2&#x20;kinase&#x20;assay&#x20;with&#x20;forty-five&#x20;purified&#x20;human&#x20;Rab&#x20;GTPases&#x20;was&#x20;performed&#x20;to&#x20;identify&#x20;Rab&#x20;family&#x20;proteins&#x20;as&#x20;substrates&#x20;of&#x20;LRRK2.&#x20;We&#x20;identified&#x20;the&#x20;phosphorylation&#x20;site&#x20;by&#x20;tandem&#x20;mass-spectrometry&#x20;and&#x20;confirmed&#x20;it&#x20;by&#x20;assessing&#x20;phosphorylation&#x20;in&#x20;the&#x20;in&#x20;vitro&#x20;LRRK2&#x20;kinase&#x20;assay&#x20;and&#x20;in&#x20;cells.&#x20;Effects&#x20;of&#x20;Rab&#x20;phosphorylation&#x20;on&#x20;neurodegeneration&#x20;were&#x20;examined&#x20;in&#x20;primary&#x20;cultures&#x20;and&#x20;in&#x20;vivo&#x20;by&#x20;intracranial&#x20;injection&#x20;of&#x20;adeno-associated&#x20;viral&#x20;vectors&#x20;(AAV)&#x20;expressing&#x20;wild-type&#x20;or&#x20;phosphomutants&#x20;of&#x20;Rab35.&#x20;Results:&#x20;Our&#x20;screening&#x20;revealed&#x20;that&#x20;LRRK2&#x20;phosphorylated&#x20;several&#x20;Rab&#x20;GTPases&#x20;at&#x20;a&#x20;conserved&#x20;threonine&#x20;residue&#x20;in&#x20;the&#x20;switch&#x20;II&#x20;region,&#x20;and&#x20;by&#x20;using&#x20;the&#x20;kinase-inactive&#x20;LRRK2-D1994A&#x20;and&#x20;the&#x20;pathogenic&#x20;LRRK2-G2019S&#x20;along&#x20;with&#x20;Rab&#x20;proteins&#x20;in&#x20;which&#x20;the&#x20;LRRK2&#x20;site&#x20;was&#x20;mutated,&#x20;we&#x20;verified&#x20;that&#x20;a&#x20;subset&#x20;of&#x20;Rab&#x20;proteins,&#x20;including&#x20;Rab35,&#x20;were&#x20;authentic&#x20;substrates&#x20;of&#x20;LRRK2&#x20;both&#x20;in&#x20;vitro&#x20;and&#x20;in&#x20;cells.&#x20;We&#x20;also&#x20;showed&#x20;that&#x20;phosphorylation&#x20;of&#x20;Rab&#x20;regulated&#x20;GDP&#x2F;GTP-binding&#x20;property&#x20;in&#x20;cells.&#x20;Moreover,&#x20;in&#x20;primary&#x20;cortical&#x20;neurons,&#x20;mutation&#x20;of&#x20;the&#x20;LRRK2&#x20;site&#x20;in&#x20;several&#x20;Rabs&#x20;caused&#x20;neurotoxicity,&#x20;which&#x20;was&#x20;most&#x20;severely&#x20;induced&#x20;by&#x20;phosphomutants&#x20;of&#x20;Rab35.&#x20;Furthermore,&#x20;intracranial&#x20;injection&#x20;of&#x20;the&#x20;AAV-Rab35-T72A&#x20;or&#x20;AAV-Rab35-T72D&#x20;into&#x20;the&#x20;substantia&#x20;nigra&#x20;substantially&#x20;induced&#x20;degeneration&#x20;of&#x20;dopaminergic&#x20;neurons&#x20;in&#x20;vivo.&#x20;Conclusions:&#x20;Here&#x20;we&#x20;show&#x20;that&#x20;a&#x20;subset&#x20;of&#x20;Rab&#x20;GTPases&#x20;are&#x20;authentic&#x20;substrates&#x20;of&#x20;LRRK2&#x20;both&#x20;in&#x20;vitro&#x20;and&#x20;in&#x20;cells.&#x20;We&#x20;also&#x20;provide&#x20;evidence&#x20;that&#x20;dysregulation&#x20;of&#x20;Rab&#x20;phosphorylation&#x20;in&#x20;the&#x20;LRRK2&#x20;site&#x20;induces&#x20;neurotoxicity&#x20;in&#x20;primary&#x20;neurons&#x20;and&#x20;degeneration&#x20;of&#x20;dopaminergic&#x20;neurons&#x20;in&#x20;vivo.&#x20;Our&#x20;study&#x20;suggests&#x20;that&#x20;Rab&#x20;GTPases&#x20;might&#x20;mediate&#x20;LRRK2&#x20;toxicity&#x20;in&#x20;the&#x20;progression&#x20;of&#x20;PD.</dcvalue>
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<dcvalue element="identifier" qualifier="doi">10.1186&#x2F;s13024-018-0240-1</dcvalue>
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<dcvalue element="identifier" qualifier="bibliographicCitation">MOLECULAR&#x20;NEURODEGENERATION,&#x20;v.13</dcvalue>
<dcvalue element="citation" qualifier="title">MOLECULAR&#x20;NEURODEGENERATION</dcvalue>
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