GRh1-dependent unconventional protein secretion

Author

Bruns, Caroline

Director

Malhotra, Vivek

Date of defense

2013-04-30

Legal Deposit

B. 26617-2013

Pages

136 p.



Department/Institute

Universitat Pompeu Fabra. Departament de Ciències Experimentals i de la Salut

Doctorate programs

Programa de doctorat en Biomedicina

Abstract

A part de la secreció convencional, en la qual les proteïnes són transportades a través del reticle endoplasmàtic (RE) i de l'aparell de Golgi, s'han descrit, per a diferents proteïnes i en organismes diversos, rutes de secreció no-convencional que circumval·len l'aparell de Golgi. No obstant, aquests mecanismes de secreció no estan ben entesos. Se sap que per a la secreció no-convencional de la proteïna d'unió a acil-CoA Acb1 a Saccharomyces cerevisiae són necessàries diverses proteïnes, com ara l'ortòleg de GRASP Grh1, proteïnes relacionades amb l'autofàgia, proteïnes involucra-des en la fusió de membranes amb els endosomes, membres de la maquinària ESCRT, i la t-SNARE de la membrana plasmàtica Sso1. La manera per la qual totes aquestes proteïnes cooperen per a dur a terme la secreció d'Acb1 és encara una incògnita. Els resultats de les nostres investigacions indiquen que sota inani-ció de nutrients, condició que indueix la secreció no-convencional d'Acb1, Grh1 es concentra en estructures membranoses prop dels llocs de sortida del RE, de manera dependent de fosfatidilinositol-3-cinasa. Aquestes membranes, en forma de tassa, estan enriqui-des en PI(3)P i contenen la proteïna d'ESCRT-I Vps23 així com les proteïnes d'autofàgia Atg8 i Atg9, reunint així diverses proteïnes necessàries per a la secreció d'Acb1. Hem batejat aquestes estructures CUPS (per les sigles en anglès de compartiment per a la secreció no-convencional de proteïnes), basant-nos en la seva forma i el seu contingut. Proposem que els CUPS són l'estació de sortida per a la formació d'intermediaris vesiculars dedicats a la secreció no-convencionals que contenen Acb1.


Besides conventional secretion, in which proteins are transported through the endoplasmic reticulum (ER) and the Golgi complex, unconventional secretion routes bypassing the Golgi complex have been described for different proteins in several organisms. How-ever, the mechanisms of their release remain poorly understood. It was reported that the unconventional secretion of the acyl-CoA binding protein Acb1 from Saccharomyces cerevisiae requires a diverse group of proteins including the GRASP ortholog Grh1, autophagy-related proteins, proteins involved in fusion of membranes with endosomes, members of the ESCRT-machinery, and the plasma membrane t-SNARE Sso1. How these proteins work together for Acb1 secretion remains elusive. Our findings indicate that upon nutrient starvation, the condition known to induce unconventional secretion of Acb1, Grh1 is concentrated in a phosphatidylinositol 3-kinase-dependent manner to unique membrane structures near the ER exit sites. These membranes –shaped like cups– are enriched in PI(3)P and contain the ESCRT-I protein Vps23 as well as the autophagy-related proteins Atg8 and Atg9 thereby bringing together different proteins required for Acb1 secretion. We have named these structures CUPS (Compartment for Unconventional Protein Secretion), based on their shape and content. CUPS, we propose, are the starting point for the formation of Acb1-containing vesicular intermediates dedicated for unconventional secretion.

Keywords

Unconventional secretion; CUPS; GRASP; Organelle biogenesis; Protein transport; Autophagy; PI(3)P; Secreció no‐convencional; Biogènesi d’orgànuls; Transport de proteïnes; Autofàgia

Subjects

577 - Material bases of life. Biochemistry. Molecular biology. Biophysics

Documents

tcb.pdf

8.391Mb

 

Rights

ADVERTIMENT. L'accés als continguts d'aquesta tesi doctoral i la seva utilització ha de respectar els drets de la persona autora. Pot ser utilitzada per a consulta o estudi personal, així com en activitats o materials d'investigació i docència en els termes establerts a l'art. 32 del Text Refós de la Llei de Propietat Intel·lectual (RDL 1/1996). Per altres utilitzacions es requereix l'autorització prèvia i expressa de la persona autora. En qualsevol cas, en la utilització dels seus continguts caldrà indicar de forma clara el nom i cognoms de la persona autora i el títol de la tesi doctoral. No s'autoritza la seva reproducció o altres formes d'explotació efectuades amb finalitats de lucre ni la seva comunicació pública des d'un lloc aliè al servei TDX. Tampoc s'autoritza la presentació del seu contingut en una finestra o marc aliè a TDX (framing). Aquesta reserva de drets afecta tant als continguts de la tesi com als seus resums i índexs.

This item appears in the following Collection(s)