Nα-acetylation and the integral membrane protein Sys1p
Behnia, R. et al. Targeting to the Golgi of the Arf-like GTPase Arl3p requires N-terminal acetylation and the membrane protein Sys1p. Nature Cell Biol. 11 April 2004 (doi:10.1038/ncb1120)
Setty, S. R. et al. Golgi targeting of ARF-like GTPase Arl3p requires its Nα-acetylation and the integral membrane protein Sys1p. Nature Cell Biol. 11 April 2004 (doi:10.1038/ncb1121)
FURTHER READING Takai, Y., Sasakai, T. & Matozaki, T. Small GTP-binding proteins. Physiol. Rev.81, 153–208 (2001)
Myristoylation of the Arf-family GTPases is required for their membrane targeting, so how is the Arl3 (Arf-like-3) GTPase — which lacks a myristoylation site — targeted to membranes? Two papers in Nature Cell Biology, from Munro and colleagues and the Burd group, now provide the answer to this question and highlight a new method of membrane recruitment.
У дрожжей Arl3 рекрутирует Arl1 GTPase в Golgi, a Arl1, в свою очередь, рекрутирует golgins (transport-carrier tethering proteins), такие как дрожжевой Imh1. Чтобы выяснить этот процесс рекрутирования, Munro и др. анализировали белки, необходимые для таргетинга Imh1 и они установили, что делеция субъединиц NatC N-терминального комплекса acetylation нарушает нахождение Golgi для Arl3, Arl1 и Imh1.
Затем они показали, что активность acetyltransferase NatC комплекса необходима для этого Arl3-зависимого таргетинга в Golgi и что Arl3 ацетилируется по своему N-концу с помощью этого комплекса. Итак, как же ацетилированный Arl3 находит Golgi? Имеет ли он специфический рецептор на мембранах аппарата Гольджи?
Наконец, Munro и др. установили, что мембраный белок SYS1 аппарата Гольджи у млекопитающих необходим для рекрутирования в Golgi гомолога Arl3 млекопитающих ARFRP1, возможно посредством прямых взаимодействий SYS1 с ARFRP1. Более того, они установили, что это рекрутирование зависит от уникальной N-терминальной области ARFRP1.
Группа Burd также выявила, что Arl3, субъединица комплекса NatC, и Sys1 необходимы для рекрутирования в Гольджи Arl1 и Imh1. Кроме того, они установили, что субъединицы NatC-комплекса и Sys1 необходимы для функции Arl3. Они также показали, что N-конец Arl3 является критическим для его функции и что N-терминальный остаток Arl3 ацетилируется in vivo, возможно с помощью комплекса NatC.
В заключительной части своего исследования группа Burd показала, что acetylation N-конца Arl3 является существенной для Sys1-зависимого таргетинга Arl3 в Golgi. Полученные данные указывают на то, что модификации способствуют прямому взаимодействию Arl3 с Sys1.
Полученные в этих двух работах результаты проливают свет на новый путь целенаправленной поставки малых GTPases в мембраны. Более того, они выявили новую биологическую роль N-терминального ацетилирования.