Посещений:
Wollert, T. & Hurley, J. H. Molecular mechanism of multivesicular body biogenesis by ESCRT complexes. Nature 21 Mar 2010 (doi: 10.1038/nature08849) Article | |
Комплексы ESCRT, как известно, обеспечивают биогенез multivesicular body (MVB), но выяснение механизма, с помощью которого они этого достигают, затруднено. Используя подходы по восстановлению крупных синтетических пузырьков, известных как GUVs (giant unilamellar vesicles), Wollert and Hurley выяснили роль ESCRT-0-ESCRT-III в сортировке грузов и биогенезе MVB.
Убиквитилирование эндоцитозированного груза действует как основной сигнал, чтобы направить груз по пути MVB. ESCRT-0 содержит 5 ubiquitin-binding domains (UBDs), поэтому он может играть роль в формировании кластеров ubiquitylated грузов. В самом деле, дрожжевой ESCRT-0 ко-локализуется с ubiquitin в синтетических липосомах, но не тогда, когда используется мутантный ubiquitin, который лишен своего взаимодействия с ESCRT-0 UBD.
Вследствие образования кластеров грузов мембрана образует инвагинации за счет неизвестного механизма. Воссоздание GUVs с помощью ESCRT-I и ESCRT-II при субфизиологических концентрациях оказалось достаточным, чтобы индуцировать образование инвагинированных почек из мембраны и чтобы ограничить груз этими впячиваниями. Поскольку два комплекса локализуются в шейке впячиваний и не поступают в просвет GUV, то авт. предполагают, что они обеспечивают образование впячиваний, индуцируя и стабилизируя шейку почек. Взаимодействие ESCRT-I с ESCRT-0 оказалось частично ответственным за локализацию убиквтилированного груза по соседству с почками, т.к. GUV эксперименты с мутантным ESCRT-0, который не может взаимодействовать с ESCRT-I, обнаруживают снижение ко-локализации ESCRT-0-ubiquitin с впячиваниями мембран.
Финальной ступенью формирования MVB является отделение мембранных почек. Субъединицы ESCRT-III vacuolar protein sorting 20 (Vps20), Snf7 и Vps24, как известно, вызывают формирование мембранных почек при суперфизиологических концентрациях (если добавляются в этой последовательности) и укрепление и отшнуровка мембранных почек по шейкам. Поэтому авт. оценивали, могут ли они также вызывать отщепление мембранных почек, формируемых с помощью ESCRT-I иESCRT-II. Vps20 ко-локализуется с ESCRT-II вне шеек почек и не может сам по себе вызвать отщепление. Если добавляется Snf7, то он также ко-локализуется с Vps20 и, по-видимому, готов к отщеплению. Реакция может быть завершена путем добавления Vps24.
Итак, это исследование показало четкое разделение работ между ESCRTs: ESCRT-0 формирует кластеры убиквитилированных грузов, ESCRT-I и ESCRT-II индуцируют образование мембранных почек (впячиваний), а ESCRT-III обеспечивает отрезание мембранных почек. Более того, это подчеркивает необычный механизм отпочкования и отшнурования, при которых белки не выстилают внутреннюю часть почек, как это происходит, напр., при зависимом от clathrin эндоцитозе.
|