Роль Сумоилирования

Kaminsky, R. et al. SUMO regulates the assembly and function of a cytoplasmic intermediate filament protein in C. elegans. Dev. Cell 17, 724–735 (2009). Article
FURTHER READING Geiss-Friedlander, R. & Melchior, F. Concepts in sumoylation: a decade on. Nature Rev. Mol. Cell Biol. 8, 947–956 (2007). Article	Как промежуточные филаменты полимеризуются и собираются в ансамбли in vivo в основном неизвестно. Теперь установлено, что эта сборка регулируется с помощью sumoylation цитоплазматического белка промежуточных филамент intermediate filament protein B-1A (IFB-1A). Используя протеомный скрининг у Caenorhabditis elegans, Kaminsky et al. идентифицировали группу белков промежуточных филамент как предположительные мишени для small ubiquitin-related modifier (SUMO), SMO-1. Авт. сфокусировались на IFB-1A, который связывает апикальные и базальные структуры, подобные полудесмосомам в эпидермисе и который важен для эмбриональной элонгации и поддержания прикрепления мышц к кутикуле. Авт. установили, что локализация IFB-1A - обычно обнаруживаемая в периферических полосках на базальной и апикальной эпидермальных мембранах - нарушена у червей, лишенных SMO-1. Они также наблюдали эктопические филаменты и цитоплазматические включения, в которых накапливался IFB-1A, и выявили снижение скорости обмена между растворимой цитоплазматической формой и инкорпорированной в филаменты формой IFB-1A. Анализ экспрессии green fluorescent protein (GFP)-нагруженного IFB-1A после RNA interference, чтобы истощить SMO-1 в эмбрионах во время их фазы эпидермальной элонгации, показал, что пул растворимого IFB-1A элиминируется, вызывая аберрантную и эктопическую полимеризацию IFB-1A. Метод In vitro sumoylation IFB-1A с сайт-направленными мутациями Lys идентифицировал Lys460, расположенный в С-терминальном immunoglobulin-fold домене, в качестве преимущественного сайта sumoylation. Это было подтверждено in vivo, используя His-нагруженный IFB-1A с мутацией Lys460 в Arg. Lys460Arg IFB-1A был также нагружен GFP, и анализ экспрессии этого дефицитного по sumoylation слитого белка показал, что имеется редуцированный растворимый пул и более медленный обмен между расстовримой и включенной в филаменты формами. У личинок, экспрессирующих Lys460Arg IFB-1A, структура сайтов эпидермальных прикреплений нарушена и напоминает аберрантные структуры у червей, лишенных SMO-1. Более того, дефекты элонгации у мутантных IFB-1A эмбрионов не могут быть восстановлены с помощью Lys460Arg IFB-1A. Итак, sumoylation of IFB-1A происходит на C конце и регулирует сборку IFB-1A в эпидермальные филаменты, возможно за счет секвестрации IFB-1A, чтобы поддерживать неполимеризованный цитоплазматический пул. Это исследование проливает свет на регуляцию сборки промежуточных филамент и выявляет роль SUMO в организации цитоскелета у многоклеточных организмов.

Как промежуточные филаменты полимеризуются и собираются в ансамбли in vivo в основном неизвестно. Теперь установлено, что эта сборка регулируется с помощью sumoylation цитоплазматического белка промежуточных филамент intermediate filament protein B-1A (IFB-1A).

Используя протеомный скрининг у Caenorhabditis elegans, Kaminsky et al. идентифицировали группу белков промежуточных филамент как предположительные мишени для small ubiquitin-related modifier (SUMO), SMO-1. Авт. сфокусировались на IFB-1A, который связывает апикальные и базальные структуры, подобные полудесмосомам в эпидермисе и который важен для эмбриональной элонгации и поддержания прикрепления мышц к кутикуле.

Авт. установили, что локализация IFB-1A - обычно обнаруживаемая в периферических полосках на базальной и апикальной эпидермальных мембранах - нарушена у червей, лишенных SMO-1. Они также наблюдали эктопические филаменты и цитоплазматические включения, в которых накапливался IFB-1A, и выявили снижение скорости обмена между растворимой цитоплазматической формой и инкорпорированной в филаменты формой IFB-1A. Анализ экспрессии green fluorescent protein (GFP)-нагруженного IFB-1A после RNA interference, чтобы истощить SMO-1 в эмбрионах во время их фазы эпидермальной элонгации, показал, что пул растворимого IFB-1A элиминируется, вызывая аберрантную и эктопическую полимеризацию IFB-1A.

Метод In vitro sumoylation IFB-1A с сайт-направленными мутациями Lys идентифицировал Lys460, расположенный в С-терминальном immunoglobulin-fold домене, в качестве преимущественного сайта sumoylation. Это было подтверждено in vivo, используя His-нагруженный IFB-1A с мутацией Lys460 в Arg. Lys460Arg IFB-1A был также нагружен GFP, и анализ экспрессии этого дефицитного по sumoylation слитого белка показал, что имеется редуцированный растворимый пул и более медленный обмен между расстовримой и включенной в филаменты формами. У личинок, экспрессирующих Lys460Arg IFB-1A, структура сайтов эпидермальных прикреплений нарушена и напоминает аберрантные структуры у червей, лишенных SMO-1. Более того, дефекты элонгации у мутантных IFB-1A эмбрионов не могут быть восстановлены с помощью Lys460Arg IFB-1A.

Итак, sumoylation of IFB-1A происходит на C конце и регулирует сборку IFB-1A в эпидермальные филаменты, возможно за счет секвестрации IFB-1A, чтобы поддерживать неполимеризованный цитоплазматический пул. Это исследование проливает свет на регуляцию сборки промежуточных филамент и выявляет роль SUMO в организации цитоскелета у многоклеточных организмов.