Suppr超能文献

通过ATG5与其相互作用伙伴的结构揭示自噬体成熟的见解。

Insights into autophagosome maturation revealed by the structures of ATG5 with its interacting partners.

作者信息

Kim Jun Hoe, Hong Seung Beom, Lee Jae Keun, Han Sisu, Roh Kyung-Hye, Lee Kyung-Eun, Kim Yoon Ki, Choi Eui-Ju, Song Hyun Kyu

机构信息

a Division of Life Sciences ; Korea University ; Seoul , Korea.

出版信息

Autophagy. 2015;11(1):75-87. doi: 10.4161/15548627.2014.984276.

Abstract

Autophagy is a bulky catabolic process that responds to nutrient homeostasis and extracellular stress signals and is a conserved mechanism in all eukaryotes. When autophagy is induced, cellular components are sequestered within an autophagosome and finally degraded by subsequent fusion with a lysosome. During this process, the ATG12-ATG5 conjugate requires 2 different binding partners, ATG16L1 for autophagosome elongation and TECPR1 for lysosomal fusion. In our current study, we describe the crystal structures of human ATG5 in complex with an N-terminal domain of ATG16L1 as well as an internal AIR domain of TECPR1. Both binding partners exhibit a similar α-helical structure containing a conserved binding motif termed AFIM. Furthermore, we characterize the critical role of the C-terminal unstructured region of the AIR domain of TECPR1. These findings are further confirmed by biochemical and cell biological analyses. These results provide new insights into the molecular details of the autophagosome maturation process, from its elongation to its fusion with a lysosome.

摘要

自噬是一种庞大的分解代谢过程,它对营养稳态和细胞外应激信号作出反应,并且是所有真核生物中保守的机制。当自噬被诱导时,细胞成分被隔离在自噬体中,最终通过随后与溶酶体融合而被降解。在此过程中,ATG12-ATG5共轭物需要2种不同的结合伴侣,即用于自噬体延长的ATG16L1和用于溶酶体融合的TECPR1。在我们目前的研究中,我们描述了与ATG16L1的N端结构域以及TECPR1的内部AIR结构域复合的人ATG5的晶体结构。两种结合伴侣均呈现出类似的α螺旋结构,其中包含一个称为AFIM的保守结合基序。此外,我们还表征了TECPR1的AIR结构域C端非结构化区域的关键作用。这些发现通过生化和细胞生物学分析得到进一步证实。这些结果为自噬体成熟过程的分子细节提供了新的见解,从其延长到与溶酶体融合。

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