Institut Necker-Enfants Malades (INEM), Université de Paris, Paris, France.
Autophagy. 2021 Jul;17(7):1791-1793. doi: 10.1080/15548627.2021.1935004. Epub 2021 May 31.
The primary cilium (PC), a plasma membrane microtubule-based structure, is a sensor of extracellular chemical and mechanical stress stimuli. Upon ciliogenesis, the autophagy protein ATG16L1 and the ciliary protein IFT20 are co-transported to the PC. We demonstrated in a recent study that IFT20 and ATG16L1 interact in a multiprotein complex. This interaction is mediated by the ATG16L1 WD40 domain and an ATG16L1-binding motif newly identified in IFT20. ATG16L1-deficient cells are decorated by giant ciliary structures hallmarked by defects in PC-associated signaling. These structures uncommonly accumulate phosphatidylinositol-4,5-bisphosphate (PtdIns[4,5]P) while phosphatidylinositol-4-phosphate (PtdIns4P), a lipid normally concentrated in the PC, is excluded. We show that INPP5E, a phosphoinositide-associated phosphatase responsible for PtdIns4P generation, is a partner of ATG16L1 in this context. Perturbation of the ATG16L1-IFT20 complex alters INPP5E trafficking and proper function at the ciliary membrane. Altogether, these results reveal a novel autophagy-independent function of ATG16L1 that contributes to proper PC dynamics and function.
初级纤毛(PC)是一种基于质膜微管的结构,是细胞外化学和机械应激刺激的传感器。在纤毛发生过程中,自噬蛋白 ATG16L1 和纤毛蛋白 IFT20 被共同转运到 PC。我们在最近的一项研究中证明,IFT20 和 ATG16L1 在一个多蛋白复合物中相互作用。这种相互作用是由 ATG16L1 的 WD40 结构域和 IFT20 中新鉴定的 ATG16L1 结合基序介导的。缺乏 ATG16L1 的细胞被巨大的纤毛结构所修饰,这些结构标志着与 PC 相关的信号转导缺陷。这些结构异常积累磷脂酰肌醇-4,5-二磷酸(PtdIns[4,5]P),而磷脂酰肌醇-4-磷酸(PtdIns4P)是一种通常在 PC 中浓缩的脂质。我们表明,INPP5E 是一种负责生成 PtdIns4P 的磷酸肌醇相关磷酸酶,在这种情况下是 ATG16L1 的伴侣。ATG16L1-IFT20 复合物的扰动改变了 INPP5E 在纤毛膜上的运输和正常功能。总之,这些结果揭示了 ATG16L1 的一种新的非自噬功能,有助于 PC 的正常动力学和功能。