A new SH2-containing sequence, SHC, was isolated by screening cDNA libraries with SH2 representative DNA probes. The SHC cDNA is predicted to encode overlapping proteins of 46.8 and 51.7 kd that contain a single C-terminal SH2 domain, and an adjacent glycine/proline-rich motif with regions of homology with the α1 chain of collagen, but no identifiable catalytic domain. Anti-SHC antibodies recognized three proteins of 46, 52, and 66 kd in a wide range of mammalian cell lines. These SHC proteins complexed with and were phosphorylated by activated epidermal growth factor receptor. The physical association of SHC proteins with activated receptors was recreated in vitro by using a bacterially expressed SHC SH2 domain. NIH 3T3 mouse fibroblasts that constitutively overexpressed SHC acquired a transformed phenotype in culture and formed tumors in nude mice. These results suggest that the SHC gene products couple activated growth factor receptors to a signaling pathway that regulates the proliferation of mammalian cells.

Src homology 2 (SH2) domains provide specificity to intracellular signaling by binding to specific phosphotyrosine (phospho-Tyr)-containing sequences. We recently developed a technique using a degenerate phosphopeptide library to predict the specificity of individual SH2 domains (src family members, Abl, Nck, Sem5, phospholipase C-gamma, p85 subunit of phosphatidylinositol-3-kinase, and SHPTP2 (Z. Songyang, S. E. Shoelson, M. Chaudhuri, G. Gish, T. Pawson, W. G. Haser, F. King, T. Roberts, S. Ratnofsky, R. J. Lechleider, B. G. Neel, R. B. Birge, J. E. Fajardo, M. M. Chou, H. Hanafusa, B. Schaffhausen, and L. C. Cantley, Cell 72:767-778, 1993). We report here the optimal recognition motifs for SH2 domains from GRB-2, Drk, Csk, Vav, fps/fes, SHC, Syk (carboxy-terminal SH2), 3BP2, and HCP (amino-terminal SH2 domain, also called PTP1C and SHPTP1). As predicted, SH2 domains from proteins that fall into group I on the basis of a Phe or Tyr at the beta D5 position (GRB-2, 3BP2, Csk, fps/fes, Syk C-terminal SH2) select phosphopeptides with the general motif phospho-Tyr-hydrophilic (residue)-hydrophilic (residue)-hydrophobic (residue). The SH2 domains of SHC and HCP (group III proteins with Ile, Leu, of Cys at the beta D5 position) selected the general motif phospho-Tyr-hydrophobic-Xxx-hydrophobic, also as predicted. Vav, which has a Thr at the beta D5 position, selected phospho-Tyr-Met-Glu-Pro as the optimal motif. Each SH2 domain selected a unique optimal motif distinct from motifs previously determined for other SH2 domains. These motifs are used to predict potential sites in signaling proteins for interaction with specific SH2 domain-containing proteins. The Syk SH2 domain is predicted to bind to Tyr-hydrophilic-hydrophilic-Leu/Ile motifs like those repeated at 10-residue intervals in T- and B-cell receptor-associated proteins. SHC is predicted to bind to a subgroup og these same motifs. A structural basis for the association of Csk with Src family members is also suggested from these studies.

The amiloride-sensitive epithelial sodium channel (ENaC) plays a major role in sodium transport in kidney and other epithelia, and in regulating blood pressure. The channel is composed of three subunits (alphabetagamma) each containing two proline-rich sequences (P1 and P2) at its C-terminus. The P2 regions in human beta and gammaENaC, identical to the rat betagammarENaC, were recently shown to be deleted in patients with Liddle's syndrome (a hereditary form of hypertension), leading to hyperactivation of the channel. Using a yeast two-hybrid screen, we have now identified the rat homologue of Nedd4 (rNedd4) as the binding partner for the P2 regions of beta and gammarENaC. rNedd4 contains a Ca2+ lipid binding (CaLB or C2) domain, three WW domains and a ubiquitin ligase (Hect) domain. Our yeast two-hybrid and in vitro binding studies revealed that the rNedd4-WW domains mediate this association by binding to the P2 regions, which include the PY motifs (XPPXY) of either betarENaC (PPPNY) or gammarENaC (PPPRY). SH3 domains were unable to bind these sequences. Moreover, mutations to Ala of Pro616 or Tyr618 within the betarENaC P2 sequence (to PPANY or PPPNA, respectively), recently described in Liddle's patients, led to abrogation of rNedd4-WW binding. Nedd4-WW domains also bound to the proline-rich C-terminus (containing the sequence PPPAY) of alpharENaC, and endogenous Nedd4 co-immunoprecipitated with alpharENaC expressed in MDCK cells. These results demonstrate that the WW domains of rNedd4 bind to the PY motifs deleted from beta or gammaENaC in Liddle's syndrome patients, and suggest that Nedd4 may be a regulator (suppressor) of the epithelial Na+ channel.

Defects in death receptor-mediated apoptosis have been linked to cancer and autoimmune disease in humans. The in vivo role of caspase 8, a component of this pathway, has eluded analysis in postnatal tissues because of the lack of an appropriate animal model. Targeted disruption of caspase 8 is lethal in utero. We generated mice with a targeted caspase 8 mutation that is restricted to the T-cell lineage. Despite normal thymocyte development in the absence of caspase 8, we observed a marked decrease in the number of peripheral T-cells and impaired T-cell response ex vivo to activation stimuli. caspase 8 ablation protected thymocytes and activated T-cells from CD95 ligand but not anti-CD3-induced apoptosis, or apoptosis activated by agents that are known to act through the mitochondria. caspase 8 mutant mice were unable to mount an immune response to viral infection, indicating that caspase 8 deletion in T-cells leads to immunodeficiency. These findings identify an essential, cell-stage-specific role for caspase 8 in T-cell homeostasis and T-cell-mediated immunity. This is consistent with the recent identification of caspase 8 mutations in human immunodeficiency.