Identification et caractérisation de nouveaux acteurs de deux voies de trafic intracellulaire : le recyclage et l'autophagie dans la levure Saccharomyces cerevisiae
Résumé
During endocytosis, plasma membrane (PM) cargoes are internalized and targeted to the early endosomes (EE) and the multivesicular bodies (MVBs) before reaching the lysosome/vacuole where they are degraded. Sorting of proteins to invaginated regions of the MVBs is a process conserved from yeast to mammals and dependent on the ESCRTs complexes. Deficiencies in the ESCRT machinery lead to the formation of an abnormal endosomal compartment (Cl E) and to the accumulation of various cargoes at the PM. We show that in S. cerevisiae the stabilization of the uracil permease (Fur4p) at the PM in ESCRTs mutants is due to an enhanced recycling of the endocytosed protein. Fur4p does not pass through the Golgi apparatus on its road from the Cl E compartment to the PM. We thus show a new recycling pathway, different from the one described for the v-SNARE Snc1p. Fur4p can also recycle from the EE and, in this case, follows the same road as Snc1p, suggesting a previously non-expected complexity of recycling pathways in yeast.
We also studied 2 EH domain proteins Irs4p and Tax4p, a domain typically found in proteins involved in endocytosis and recycling. Irs4p and Tax4p are not necessary for those processes but display a redundant function in autophagy, a catabolic transport of fractions of cytoplasm or organelles to the lysosome/vacuole. Irs4p and Tax4p interact physically with the autophagic machinery and are partially localized to the Pre-Autophagosomal Structure, the yeast perivacuolar site where autophagosomes are formed. These results show the involvement of a new class of proteins in autophagy and extend the known functions of the EH domain proteins to a new trafficking pathway.
We also studied 2 EH domain proteins Irs4p and Tax4p, a domain typically found in proteins involved in endocytosis and recycling. Irs4p and Tax4p are not necessary for those processes but display a redundant function in autophagy, a catabolic transport of fractions of cytoplasm or organelles to the lysosome/vacuole. Irs4p and Tax4p interact physically with the autophagic machinery and are partially localized to the Pre-Autophagosomal Structure, the yeast perivacuolar site where autophagosomes are formed. These results show the involvement of a new class of proteins in autophagy and extend the known functions of the EH domain proteins to a new trafficking pathway.
Au cours de l'endocytose, les cargos de membrane plasmique (PM) sont internalisés puis dirigés vers l'endosome précoce (EE), les corps multivésiculaires (MVBs), puis le lysosome/vacuole pour dégradation. Le ciblage des protéines vers les zones invaginées des MVBs requiert l'action des complexes ESCRTs. Chez la levure comme chez les mammifères, les mutants déficients pour ces complexes présentent un compartiment endosomal anormal (Cl E) et une accumulation à la PM de diverses protéines. Nous avons montré que chez S. cerevisiae la stabilisation de la perméase à uracile (Fur4p) à la PM dans les mutants ESCRTs résulte de son recyclage vers la PM après internalisation. Fur4p ne traverse pas les compartiments Golgiens lors de son recyclage depuis le compartiment Cl E. Cette voie de recyclage est distincte de celle empruntée par la v-SNARE Snc1p. Fur4p est également capable de recycler depuis l'EE et suit alors la même voie de recyclage que Snc1p. Ceci suggère une complexité inattendue des voies de recyclage chez la levure.
Nous nous sommes aussi intéressés à Irs4p et Tax4p, 2 protéines à domaine EH, un domaine trouvé jusqu'alors dans des protéines impliquées dans l'endocytose ou le recyclage. Irs4p et Tax4p ne sont pas impliquées dans ces processus mais interviennent de façon redondante au cours de l'autophagie, un transport catabolique vésiculaire de fractions de cytoplasme ou d'organelles vers le lysosome/vacuole. Irs4p et Tax4p interagissent physiquement avec la machinerie d'autophagie et sont partiellement localisées à la structure Pré-autophagosomale, d'où émanent les vésicules d'autophagie. Ces résultats étendent donc la panoplie des fonctions des protéines à domaine EH.
Nous nous sommes aussi intéressés à Irs4p et Tax4p, 2 protéines à domaine EH, un domaine trouvé jusqu'alors dans des protéines impliquées dans l'endocytose ou le recyclage. Irs4p et Tax4p ne sont pas impliquées dans ces processus mais interviennent de façon redondante au cours de l'autophagie, un transport catabolique vésiculaire de fractions de cytoplasme ou d'organelles vers le lysosome/vacuole. Irs4p et Tax4p interagissent physiquement avec la machinerie d'autophagie et sont partiellement localisées à la structure Pré-autophagosomale, d'où émanent les vésicules d'autophagie. Ces résultats étendent donc la panoplie des fonctions des protéines à domaine EH.