In most eukaryotic cells, coatomer protein (COP)II-coated vesicles, which carry cargo from the endoplasmic reticulum (ER) to the Golgi, bud from discrete sites called transitional ER (tER) sites. Although the existence of these sites has been documented for some time, how they are generated and maintained has remained elusive. However, work from Ben Glick and colleagues in the yeast Pichia pastoris has begun to yield some insights.

COP | ER | tER

Interpretive model of the structural organization of P. pastoris tER sites and Golgi stacks. Из статьи Molecular Biology of the Cell Vol. 14, 2277–2291, 2003

В отличие от хорошо изученного родственника Saccharomyces cerevisiae, который лишен tER сайтов, P. pastoris сходен с клетками млекопитающих, у которых имеются хорошо организованные tER структуры, от которых отпочковываются COPII пузырьки. Следовательно, он м. б. хорошим модельным организмом для изучения организации tER. Ранее было показано, что tER сайты собираются с помощью само-организации, поэтому авт. сконцентрировали внимание на Sec12.

Sec12 является локализованным в tER белком и является guanine nucleotide-exchange фактором для GTPase Sar1, которая необходима для инициации отпочкования покрытых COPII пузырьков. Они нашли, что Sec12-содержащие tER сайты являются стабильными единицами, но что индивидуальные молекулы Sec12 в tER сайтах быстро обмениваются с Sec12 из др. регионов ER. Кроме того, они показали, что ассоциация Sec12 с tER сайтами является насыщаемой, это указывает на то, что скорее, чем за счёт само-ассоциации Sec12 локализуется в этих сайтах посредством ещё не идентифицированного детерминанта.

У S. cerevisiae белок Sec12 локализуется по всему ER и S. cerevisiae Sec12 сходным образом локализуется, если он экспрессируется в P. pastoris. Авт. удалось идентифицировать целенаправляющий детерминант для tER сайтов P. pastoris Sec12 с помощью серии domain-swap экспериментов, используя Sec12 от двух видов дрожжей. Эти эксперименты показали, что и цитозольный и просветный домены P. pastoris Sec12 важны для его локализации в tER. Авт. установили, что делоклизованный Sec12 не затрагивает ни географии отпочкования пузырьков, ни интегральность tER сайтов. Др. словами, Sec12 не находится в tER сайтах, чтобы обеспечивать катализ отпочковывающихся пузырьков. Это согласуется с тем, что обнаружено для Sec12 млекопитающих, который также концентрируется в tER сайтах.

Тем не менее полученные данные подтверждают идею, что существует Sec12-независимая поддержка в tER сайтах. Необходимо идентифицировать компоненты этой поддержки, которые как полагают авт. м. включать белки, которые прицельно направляют Sec12, также как и периферический ER мембранный белок Sec16, в tER сайты. Молек. характеристика tER сайтов позволит также определить, являются эти сайты критическими для регуляции пространственно ограниченного почкования COPII пузырьков.