Посещений:
Семейство Golgins

Роль для Аппарата Гольджи

Golgins in the structure and dynamics of the Golgi apparatus
Francis A Barr (barr@biochem.mpg.de) and Benjamin Short
Current Opinion in Cell Biology 2003, 15:405–413

Golgins are a family of coiled-coil proteins associated with the Golgi apparatus necessary for tethering events in membrane fusion and as structural supports for Golgi cisternae. Recent work has shown that golgins such as GM130, golgin-45 and p115 bind to Rab GTPases via their coiled-coil domains, and that GM130, rather than being part of a static structural matrix, is in dynamic exchange between the membrane surface and the cytoplasm. Golgins such as bicaudal-D1 and -D2 bind to Rab6, but, rather than tethering membranes together, link vesicles to the cytoskeleton, thus adding a new function for this class of proteins. Other golgins containing the Golgi targeting GRIP domain, rather than binding Rabs, interact with and are recruited to membranes by another class of GTPase, the Arls. Current evidence therefore suggests that golgins function in a variety of membrane–membrane and membrane–cytoskeleton tethering events at the Golgi apparatus, and that all these are regulated by small GTPases of the Rab and Arl families.
В большинстве клеток животных и растений аппарат Гольджи представляет собой набор структур из цистерновых мембран, расположенных в виде стопки (стека)[1]. Эти стеки м. затем собираться конец-в-конец в большие лентообразные структуры, как в клетках животных, или м. оставаться дискретными стеками, как в клетках растений. Грибы, включая дрожжи, обычно обнаруживают менее организованные Golgi, a Golgi цистерны оказываются высоко подвижными структурами, часто обнаруживаемыми в виде одиночных, а также стековых структур. Несмотря на высокую степень организации стопки мембран Golgi являются чрезвычайно динамичными структурами, через которые проходят большие количества секреторного материала и мембран на своём пути к местам предназначения.

What is a golgin?


Golgins были первоначально идентифицированы как группа локализованных в Golgi антигенов, распознаваемых с помощью сыворотки от пациентов с разнообразными аутоимунными заболеваниями. Они отличаются по своему мол. весу [1–3], но обладают общими предсказуемыми структурными свойствами, присутствием длинных областей суперскрученности (coiled-coil), мотива, как известно, образующего удлинённую палочковидную структуру [4]. Кстати, значение их открытия в качестве аутоантигенов остаётся неясным, оно м.б. связано с этими повторяющимися доменами суперскрученности, генерирующими множественные антигенные фрагменты во время апоптической или некротической гибели, и тем самым обеспечивающих непрерывную продукцию аутоантител [5]. Недавно идентифицированы и др. локализованные в Golgi белки, которые также м. отнести к golgins из-за присутствия у них предсказуемых суперскрученных доменов и сходства с уже известными golgins, несмотря на то, что они не были идентифицированы в качестве аутоантигенов (Таблица 1).
Др. признаком большинства из этих белков является их взаимодействие с Rab-семейством малых GTPases, которые обычно функционируют, контролируя процессы распознавания между пузырьками и их мембранами-мишенями [6]. Необходима классификация всех локализованных в Golgi белков с предсказуемыми суперскрученными доменами как golgins (Таблица 1), от таких как SNARE (soluble N-ethylmaleimide sensitive factor attachment protein receptor) белки, которые безусловно образуют свою собственную категорию.

What do golgins do?


Открытие golgins совпадает с наблюдением, что при некоторых условиях мембраны Golgi м.б. экстрагированы детергентом, чтобы избавиться от белкового скелета, которые поддерживает трехмерную организацию цистерн Golgi [7]. Исходя из старых исследованиий, идентифицировавших белковый материал, связанный с цистернами Golgi, будем использовать общепринятый термин Golgi matrix [8–10]. Golgins, такие как GM130/golgin-95 и p115, как было установлено, являются компонентами этого матрикса и вместе с их предсказуемой удлинённой структурой, это м. итерпретировать как доказательство того, что golgins участвуют в поддержании и



образовании структуры Golgi [11]. Т.к. p115, как уже известно, участвует в Golgi транспорте,наиболее вероятно посредством прикрепления пузырьков к своим мембранам-мишеням перед слиянием с мембраной [12]. Гипотеза привязывания Waters and Pfeffer согласуется с этими находками [6] и во многом объясняет, что делают golgins на молекулярном уровне: они присоединяются к и связывают соседние мембраны в пузырьки, присоединяющиеся во время белкового транспорта, и цистерны во время образования Golgi стопок [13,14].
Образцом для этого закрепляющего события на мембранах Golgi является cis-Golgi-локализованая прикрпляющая система, представленная p115, его cis-Golgi мембранным рецептором GM130 и Rab1 (Рис. 1a). p115 рекрутируется на COPII-покрытые ER-to-Golgi транспортные пузырьки или кластеры пузырьков посредством взаимодействия с Rab1 [15], или альтеранативно на COPI-покрытые Golgi recycling пузырьки посредством интегрального мембранного белка giantin [13]. Считается, что p115 затем взаимодействует с GM130 и его мембранным якорем GRASP65, чтобы связать эти белки с cis-Golgi. В случае COPI пузырьков, было показано, что golgin-обеспечиваемое связывание предшествует, а затем направляет сходные пузырьки и обеспечивает сборку SNARE комплекса, необходимого для мембранного слияния [16]. Кстати, это объяснение функции golgin всё ещё остаётся в силе, хотя и необходимы некоторые дополнительные определения событий прикрепления.

The Golgi matrix


Как упоминалось выше, некоторые golgins были идентифицированы как компоненты предполагаемого структурного матрикса Golgi. Затем был открыт GM130-взаимодействующий белок GRASP65 [17]. GRASP65, как было показано, соединяется с самым крайним отделом С-конца GM130 и непосредственно направляет его на cis-Golgi [18,19]. Недавно идентифицирован родственный комплекс на medial-Golgi, представленный GRASP55 и golgin-45d [20]. Если golgin-45 устраняется с помощью RNA interference, то транспорт секреторных белков блокируется, Golgi структура спдается (collapses), a Golgi ферменты перемещаются на ER, хотя Golgi матричные белки, такие как GRASPs и GM130 остаются в виде небольших остаточных структур, отдельных от ER [20]. Это напоминает находки после обработки клеток brefeldin A или доминантно-негативными формами Sar1 GTPase, приводящих к тому, что большинство белков рециклируется на ER, но Golgi-подобные структуры, содержаobt golgins, такие как GM130, всё ещё м. наблюдаться в световом микроскопе [21,22]. Эти результаты подтверждают, что некоторые golgins и взаимодействующие с ними партнёры необходимы как для обеспечения качественных особенностей, так и поддержания структуры Golgi (Рис. 2 [23]).
Чтобы выполнять свою функцию любой структурный матрикс д.б. высоко динамичным, чтобы делать возможным быстрое ремоделипрование, т.к. огромные количества мембран и секреторных грузов проходят через Golgi. Напр., подсчитано, что в экзокринной части поджелудочной железы большая часть секреторного материала вступает в Golgi из ER каждые 5 мин, затем белки находятся в Golgi [1]. Необходимо отметить, что многие из golgins и взаимодействующие с ними партнёры являются периферийными, а не интегральными мембранными белками, это указывает на то, что они м. потенциально быстро рециклировать посредством цитоплазмы из одной части Golgi мембраны в др. Экспериментальные данные плдтвердили, что комплекс GRASP65–GM130 подвергается циклам быстрой ассоциации с мембранами и



Models for vesicle tethering at the cis-Golgi. (a) Newly synthesised GRASP65 (blue) and the GM130 (‘Golgin’, green) assemble into a complex in the cytoplasm, then directly target to Golgi membranes. The mechanism by which the cis-Golgi membrane is recognised is not known but may involve interactions between GRASP65 and transmembrane proteins. Rab1–GTP (Rab) is loaded onto an incoming vesicle and recruits the tethering factor p115 (yellow). The acidic carboxyl terminus of p115 binds to the basic amino terminus of GM130 and tethers the vesicle to the Golgi membrane. (b) Once tethered, the vesicle should fuse with the target membrane; however, the intervening events and further functions of the Rab proteins are unclear. The tether could collapse or bend, pulling the vesicle on to the Golgi membrane surface, or the vesicle could hop along the tether. In both cases, Rab proteins might regulate the sequence of events.

диссоциации [22]. Бохимические данные показывают, что этот комплекс ассоциирует непосредственно с мембранами Golgi с высоким сродством [17,19,22]. Одна из возможностей в том, что рециклинг мембранных белков между ER и Golgi, и транспортируемые мембранные белки в целом являются рецепторами для этого комплекса. Идентификация p24 грузовых рецепторных белков в ассоциации с GRASPs подтверждает эту идею [24]. Биохимические и двугибридные данные показали, что GRASPs связывает цитоплазматические домены этих мембранных белков и м. отличать олигомерные от мономерных форм сигнала [24]. Используется ли это in vivo пока не установлено.

Rabs and the regulation of golgins


Простейшее объединение двух мембран вместе на концах расширенных плеч или палочковидных структур или покрытых мембранных поверхностей белковым матриксом м. служить механизмом организации цистерн Golgi в стопки (стеки), на первый взгляд не кажется лучшим способом, способствующим слиянию мембран. Регуляция связей и матричных белков , следовательно, д. иметь место, чтобы позволить мембранами сблизиться достаточно тесно, чтобы пузырьки и мишени SNAREs м.б. ангажированы, ели д. прои зойти слияние. Общим свойством большинства golgins является то, что они соединяются с Rab GTPases часто посредством суперскрученных дменов: p115 соединяется с Rab1, GM130 соединяется с Rab1, Rab2 и Rab33b, golgin-84 соединяется с Rab1, a golgin-45 соединяется с Rab2 (Табл. 1; Рис. 2).
Какова причина подобных взаимодействий? В случае p115, смысл заключается в том, что Rab1 действует как его локализованный на пузырьках рецептор; но GM130 и golgin-45 уже прикреплены к мембране посредством GRASPs. Одна из возможностей состоит в том, что хотя GRASPs и м. непосредственно и стабильно прикрепляться к мембранной поверхности с помощью своего myristic acid якоря, но Rabs регулирует инициальную ассоциацию с мембраной



Golgin dynamics and Golgi structure. Golgins and their binding partners localise to discrete complexes on the surface of the different subcompartments of the Golgi. Golgins and Rab GTPases form a dynamic network of interacting partners that specify, shape and organise Golgi membranes. Solid lines are used for irreversible or high-affinity binding reactions; dashed lines indicate dynamic interactions. Multiple lines do not indicate that all interactions can occur to the same molecule simultaneously. Golgin-97 and golgin-245 are taken as indicative of GRIP-domain proteins.

комплексов GRASP–golgin. Однако, имеется и более вероятная возможность. Rab-связывающие свойства GM130 и golgin-45 м.б. просто частью реакции прикрепления, причём множественые компоненты прикрепляющего комплекса правильно распознают Rab белок на поврехности пузырьков, чтобы обеспечить связывание с высоким сродством после инициального прикрепления, запрограммированного с помощью p115 или родственной молеекулы. Стоит рассмотреть, что мы понимаем под ‘regulation’ в этом контексте. Rabs подвергаются конформационным изменениям после связывания GTP, которые исчезают после гидролиза GTP. Активная или GTP-связанная форма Rab становится ассоциированной с мембранойи, как полагают, действует как таймер, регулирующий присоединение (docking) специфических пузырьков, контролируя ассоциацию прикрепляющих факторов с мембраной [6]. В этой модели Rabs в основном рассматриваются как пассивные рецепторы, которые рекрутируют эффекторы на мембрану, но Rab связывание м. также индуцировать конформационные изменения в связывающем партнёре или эффекторной молекуле, т.о., активируя или ингибируя их функции. Соответственно, тот факт, что множественные golgins в одном и том же прикрепляющем комплексе соединяются с Rab GTPases м. указывать на кооперативность для гарантии специйфичности.
Существуют и др. возможности. Rabs м. регулировать конформацию комплекса присоединения, вообще-то, вызывая коллапс отловленных пузырьков на их мишенях, или пузырьки м. перемещаться вдоль компонентов привязи посредстовом Rab-связывающих сайтов в направлении мишени (Рис. 1b). Способность Rabs рекрутировать факторы, такие как p115, на пузырьки из цитоплазмы указывает на др. возможную функцию: организацию уже ассоцированных с мембранами комплексов, таких как GRASP65–GM130 в двумерной плоскости мембраны.
Ни одна из этих моделей не является взаимоисключающей. Они иллюстируют точку зрения, что Rabs м.б. сложене, чем просто рецепторные факторы прикрепления. Суперскученные белки часто, как считается, являются ригидными структурами, но это является упрощением, т.к. фактически высоко разносторонний белок-складывающий мотив способен формировать как ридидные, так и динамические структуры [4]. Согласно этим предсказаниям все golgins обладают перерывами или потенциальными шарнирными областями, так что они м. формировать соединенные структуры плеч и , следовательно, определенно возможно, что Rabs м. регулировать конформации golgins. Немногие, если вообще, проведены структурные измерения golgins и они остаются мало понятными в отношении их свойств, кроме одного, которое скорее всего является критическим для понимания их функции и роли белков Rab.
Rabs являются регуляторами не только golgins, но и как в случае большинства клеточных событий, фосфорилирование белков является важной регуляторной модификацией и в интерфазе и митозах [25]. Фосфорилирование во время митозов в качестве механизма разборки аппарата Гольджи изучалось очень активно, a некоторые golgins, как известно, являются митотическими фосфопротеинами [25]; однако, действие киназ также необходимо для поддержания структуры Golgi в интерфазе. Взаимодействие GM130 с giantin, опосредованное с помощью p115, усиливается с помощью фосфорилирования p115 за счёт неидентифицированной casein kinase II-подобного энзима [26]. Ничего не известно о фосфорилировании др. golgins и их партнёров по связыванию во время интерфазы.

Is that golgin function all tied up?


Итак, все golgins формируют матрикс и действуют как связки (tethers); а если нет, то что они делают? Недавно ESF/EMBO на семинаре в Tomar, Portugal, Sean Munro (Cambridge, UK) было предположено, что широкий круг функций д. предусматриваться для этих белков. Многие потенциальные функции м. б. предусмотрены, включая негативную регуляцию слияния мембран путём удержания мембран на удалении, обеспечения временных сайтов связывания для пузырьков, снижая до предела их диффузию, компартментализации и организации мембранных белков и цитоскелетных взаимодействий или сцепления и т.д.

Integral membrane golgins and their partners


Имеется 4 типа-II трансмембранных golgins в клетках животных, giantin, golgin-84, golgin-67 и CASP (CCAAT displacement protein alternatively spliced product) (Табл. 1).Прототипом трансмембранных golgin является giantin, в 400 kDa димерный белок, связанный дисульфидными мостиками в малом Golgi lumenal домене, с основной массой белка, формирующей расширенную суперскрученную структуру в цитоплазме [27,28]. Golgin-84 является вторым описанным трансмембранным golgin и имеет сходную структуру с giantin, хотя и со значительно меньшим цитоплазматическим доменом [29]. Он был обнаружен как взаимодействующий партнёр OCRL1 (Ocular cerebro renal syndrome of Lowe 1), Golgi phosphatidylinositol 5-phosphatase [29]. Golgin-67 сходен с GM130, но не соединяется с GRASPs; вместо этого он имеет предположительно трансмембранный домен [30], хотя в отличие от golgin-84 и giantin ещё не было показано, что он является интегральным мембранным белком и м., следовательно, направлятьс в Golgi с помощью др. механизма. Giantin функциоирует в COPI пузырьках, прикрепление которых описано выше, и ед инственную вещь, которую м. добавить к этой истории это периферический мембранный golgin, GCP60, который ъорошо законсервирован у мух, червей и млекопитающих. GCP60 взаимодействует с С-терминальной областью giantin, соседствующей с мембранным доменом, и хотя неизвестно, что делает GCP60 на мол. уровне, его избыточная экспрессия нарушает Golgi и блокирует транспорт ER-в-Golgi [31].
С-терминальные области giantin, golgin-84 и CASP, содержащие трансмембранные домены и к этому приблизительно 100 соседних аминокислот, достаточны для направления этих белков в Golgi [29,32,33]. Все 3 белка обладают сходными последовательностями в трансмембранном домене. В частности, ключевой тирозин и гистидин абсолютно законсервированы [32]. Если этот тирозин в CASP мутирует на лейцин, то его локализация в Golgi теряется и белок накапливается в ER [32], демонстрируя важность консервации этих последовательностей. Указывает ли это, что CASP неспособен покидать ER или что не сохраняется в Golgi не установлено, но последняя возможность указывает на то, что CASP м.б. нормально рециклировать между ER и Golgi.
Анаолиз дрожжевого CASP COY1 (CASP of yeast 1) показал, что хотя он не существенен для роста клеток, но он обнаруживает генетические взаимодействия с SNAREs, необходимыми для ER-to-Golgi транспорта [32]. Линия дрожжей с чувствительным к температуре дефектом в гене, кодирующем ER-to-Golgi SNARE Sec22p, sec22-3, имеет дефект роста при 34оC, который нормализуется при избыточной экспрессии Coy1p. Противоположный эффект наблюдался с ER-to-Golgi SNARE Gos1p: т.к. делетированный ген оказывает незначительный эффект, то избыточная экспрессия Coy1p на этом фоне сущетвенно редуцирует клеточный рост несмотря на на отсутствие очевидного эффекта у клеток дикого типа. Этот эффект теряется с формой Coy1p, мутантной или по законсервированному тирозину или гистидину [32]. Эти результаты указывают на то, что взаимодействия с трансмембранным доменом являются критическими для функции Coy1p, и для расширения функций giantin и golgin-84. Одним из возможных объяснений этих находок является то, что Coy1p функционирует непосредственно в привязывании пузырьков, в организации SNARE белков в областях цистерн Golgi, где пузырьки прикрепляются при помощи взаимодействий с их трансмембранным доменом. Это не исключает др. возможностей, напр., что Coy1p необходим для эффективного рециклинга SNARE или в качестве регулятора SNARE.
Golgin-84 существенен для нормальной структуры Golgi в клетках животных и если он устранён, то ER становится увеличенным, а стеки Golgi фрагментируются на более мелкие структуры [34]. В отличие от сходных экспериментов с golgin-45, белковый т ранспорт снижен, но не блокирован, а энзимы Golgi остаются в этих структурах Golgi [20]. Если клетки обработаны brefeldin A, то матричные белки Golgi, такие как GM130 и GRASPs перераспределяются в мелкие точечные цитоплазматические структуры, отдельные от ER [11,21]. Golgin-84 и CASP, напротив, релокализуются в ER в ответ на действие brefeldin A, указывая тем самым. что они не являются частью GM130-содержащего матрикса Golgi [34,32]. Локализация golgin-84 в cis-Golgi-ассоциированных tubulo-vesicular профилях и в цистернах отличает их от GM130 [34,35]. Напротив, GM130 и его связывающий партнёр GRASP65 присутствуют только на наиболее цис-Гольджи цистернах [36]. Следовательно, мало вероятно, что golgin-84 участвует в обеспечении качественных особенностей цистерн, хотя он безусловно важен для нормальной функции Golgi. Высказывается и несколько отличающееся мнение, что golgin-84 соединяется с Rab1, с помощью суперскурченного домена, а антитала к golgin-84 редуцируют укладывание в стопку цистерн Golgi в бескелточной среде, указывая на некоторое участие в Rab-обеспечиваемом прикреплении [34,35].
События прикрепления по определению не являются позитивными; ‘negative tethering’ м.б. столь же важным для предепреждения слияния пузурьков с несоответствующими мишенями, до тех пор, пока они не найдут подходящие. Это м.б. важным механизмом в аппарате Golgi с его стопками родственных мембран цистерн, через которые содержимое д. проходить векторно, или для рециклинга пузырьков от Golgi к специфическим субдоменам ER. Растворимый фрагмент golgin-84, который, как м. ожидать, ингибирует формирование стеков Golgi, действительно вызывает увеличение цистерн в длину без изменения др. аспектов образования стеков Golgi [35], подтверждая идею, что golgin-84 имеет негативную регуляторную функцию. Согласно альтернативной гипотезе Lowe и др. golgin-84 необходим для латеральной организации стеков Golgi в более крупные лентовидные структуры, характерные для клеток млекопитающих [34]. Это интересная идея соединяетс вместе события прикрепления и распознавания таким способом, который м.б. важным для регуляции прохождения грузов (cargo flux) через Гольджи и для высокоуровневой организации Golgi, это м.б. также объяснить, почему golgin-84 не существенен для ER-to-Golgi или intra-Golgi транспорта. Это также м. частично соглосоваться с функцией Coy1p у дрожжей, которые, хотя и лишены подобной лентообразной организации стеков Golgi, возможно регулируют латеральное слияние своих цистерн Golgi.

Tethering Golgi membranes to the cytoskeleton


Golgi мембраны собираются в околоцентриолярной области в клетках животных, частично благодаря действию dynein моторного белка [37,38]. Bicaudal-D белки являются семейством суперскрученных белков, которые локализуются в области trans-Golgi и ассоциируют с пузырьками и взаимодействуют с dynactin, адаптором для моторного белка dynein [39]. Предполагается, что bicaudal-D белки должны рассматриваться как golgins, благодаря их локализации в Golgi, законсервированным coiled-coil доменам и Rab6-связывающим свойствам [40,41]. Подобно др. golgins, bicaudal-D1 и -D2 соединаяются с Rab6 с помощью С-терминального суперскрученного домена и в этом случае взаимодействие необходимо для доставки их на мембраны Golgi [40,41]. Причина этого взаимодействия, как полагают, в связи или закреплении пузырьков и trans-Golgi мембран с микротрубочками посредством dynein–dynactin комплекса. Это взаимодействие м.б. частью ‘capture’ dynein и микротрубочек системой поиска/отлавливания, которая собирает мембраны Golgi в околоцентриолярной области клеток животных [38,42], хотя это необходимо ещё доказать. Детали функции Rab6 см в обзоре Sannerud, Jaakko Saraste and Goud, этого номера).
Др. Golgi-ассоциированный суперскрученный белок со свойствами соединения с микротрубочками, которы м.б. отнесён к golgin, является GMAP210 [43,44]. Он локализуется в cis-Golgi, при его избыточной экспрессии наблюдается полная разборка Golgi и блокируется anterograde и retrograde транспорт между ER и Golgi [44]. Соединяется или нет суперскрученный домен GMAP210 с какими-либо Rab GTPases , пока неизвестно. Не все взаимодействия Гольджи-микротрубочки обеспечиваются golgins; два др. локализованных в Golgi и связыающих микротрубочки белка - Hook3 на cis-Golgi и CLIPR-59 на trans-Golgi [45,46]. Хотя Hook3 является членом семейства суперскрученных белков, др. члены семейства локализуются в др. клеточных структурах и , следовательно, не м. в действительности называться golgin [45]. CLIPR-59 является частью CLIP-170 семейства органеллы-цитоскелет линкерных белков, чётко отличаются от белков семейства golgin [46].

The GRIP domain


Домен GRIP первоначально был идентифицирован как законсервированный С-терминальаный домен, присутсвующий в группе локализованных в Гольджи белков от дрожже до млекопитающих, которые во всём остальном обнаруживали мало гомологии [47–49]. Он хараткризуется инвариантным тирозиновым остатком в положении 4, сопровождаемый через 8 аминокислот остатком фенилаланина или тирозина. Первоначально этот домен был описан, как связывающий Rab6 на farwestern blots, и вместе с данными по дрожжевому GRIP-доменовому белку Imh1, это указывало на функцию в прикреплении пузырьков [48]. Недавно стало очевидным, что GRIP домен соединяется с ARF-подобными GTPases Arl1 и Arl3 со значительно боее высоким сродством, чем к Rab6 [50] (см. Update). Это не прояснило функции GRIP-доменовых белков, т.к. неизвестно, что делают Arl GTPases; но это показало, что необходимо рассмативать для них non-tethering функции.
По аналогии с функциями разных ARF белков, Arls м. или рекрутировать пузырьки, покрытые белками, или др. мембранные адапторы или сигнальные молекулы на мембраны [50]. GRIP-доменовые белки p230/golgin- 245, GCC88p и GCC135p в клетках животных ассоциированы с поверхностью происходящих из trans-Golgi тубуло-везикулярных носителей и trans-Golgi network (TGN), и м. предположить, что они функционируют как покровы пузырьков или в организации мембранных субкомпартментов TGN [51,52]. Возможно также, что различные GRIP-доменовые белки имеют разные ассоциированные с Гольджи функции и что домен GRIP является в основном устройством для локализации их на TGN.

Golgins and Golgi dysfunction


Некоторые golgins и их ассоциированные белки расщепляются на ранней стадии во время запрограммированной гибели клеток в клетках животных. Среди них golgin-160, GRASP65 и p115 [53–55]. Golgin-160 расщепляется с помощью caspase-2 в уникальном сайте, а экспрессия мутантной формы golgin-160 резистентна к расщеплению и замедляет апоптическую фрагментацию Golgi (см. обзор Maag, Hicks and Machamer, этот номер) [53]. Сходным образом, GRASP65 расщепляется с помощью caspase-3, а экспрессия устойчивого к расщеплению GRASP65 замедляет апоптическую фрагментацию Golgi [54]. Это говорит о том, что и golgin-160 и GRASP65 важны для поддержания нормальной структуры Golgi. Несколько иное следует из анализа p115 во время апоптоза, когда С-терминальный продукт расщеплния транслоцируется в ядро и оказывает, по-видимому, про-апоптическое действие, которое м. воспроизводить избыточную экспрессию того же самого фрагмента в трансфекционных экспериментах [55]. Почему состояние Golgi м.б. важным для апоптоза в клетках животных? Расщепление этих белков во время апоптоза м.б. необходимым для устранения функции Golgi и транспорта белков, иногда это м.б. важным в реакции на вирусную инфекцию, напр.

Conclusions


Golgins are modular proteins, comprising a central coiled-coil domain separating different types of interaction motif for Rab and Arl family GTPases, membrane anchoring, and the recruitment of other proteins, which inmany cases are other golgins. Owing to their extensive and repetitive coiled-coil structures, golgins from different organisms, or even in closely related organisms, are not always easily identified on the basis of sequence similarity. Many golgins function in tethering interactions between membranes, or membranes and the cytoskeleton, and this is a dynamic, regulated process controlled by the Rab GTPases. It is important to remember that tethering is more than just linking vesicles with their target membranes it includes stacking of Golgi cisternae, and interactions with the cytoskeleton. It is also important to note that not all golgins are proven or even likely to be tethering factors. In future, reconstitutions of these tethering events in vitro using purified components is likely to be the key to understanding both the function of golgins and the Rab and ArlGTPases that regulate them.

Update


Further evidence for a link between the Arl1 GTPases and coiled-coil vesicle-tethering factors containing GRIP domains is provided by two recent studies in yeast [64,65]. Arl1p was shown to bind yeast GRIPdomain proteins, whereas Arl3p was needed for Golgi localisation of Arl1p. The authors of one of these studies [64] suggest that rather than acting as simple recruitment factors, Arls act in a regulatory cascade to control recruitment of GRIP-domain proteins to the Golgi apparatus.
Сайт создан в системе uCoz