Published April 22, 2019
| Version v1
Publication
Open
Rab5-dependent autophagosome closure by ESCRT
Creators
-
Fan Zhou1, 2
- Zulin Wu1, 2
- Mengzhu Zhao1, 2
-
Rakhilya Murtazina3
-
Juan Cai1, 2
-
Ao Zhang1, 2
-
Rui Li1, 2
- Dan Sun1, 2
-
Wenjing Li1, 2
-
Lei Zhao1, 2
- Qunli Li1, 2
-
Jing Zhu4
-
Xiaoxia Cong5
-
Yixi Zhou5
-
Zhiping Xie4
- Valeriya Gyurkovska3
-
Liuju Li6, 7
-
Xiaoshuai Huang6, 7
-
Yanhong Xue8, 9
-
Liangyi Chen6, 7
-
Hui Xu1, 2
-
Haiqian Xu1, 2
-
Yongheng Liang1, 2
-
Nava Segev3
- 1. Nanjing Agricultural University
- 2. Ministry of Agriculture and Rural Affairs
- 3. University of Illinois at Chicago
- 4. Shanghai Jiao Tong University
- 5. Zhejiang University
- 6. Beijing National Laboratory for Molecular Sciences
- 7. Peking University
- 8. Institute of Biophysics
- 9. Chinese Academy of Sciences
Description
In the conserved autophagy pathway, autophagosomes (APs) engulf cellular components and deliver them to the lysosome for degradation. Before fusing with the lysosome, APs have to close via an unknown mechanism. We have previously shown that the endocytic Rab5-GTPase regulates AP closure. Therefore, we asked whether ESCRT, which catalyzes scission of vesicles into late endosomes, mediates the topologically similar process of AP sealing. Here, we show that depletion of representative subunits from all ESCRT complexes causes late autophagy defects and accumulation of APs. Focusing on two subunits, we show that Snf7 and the Vps4 ATPase localize to APs and their depletion results in accumulation of open APs. Moreover, Snf7 and Vps4 proteins complement their corresponding mutant defects in vivo and in vitro. Finally, a Rab5-controlled Atg17-Snf7 interaction is important for Snf7 localization to APs. Thus, we unravel a mechanism in which a Rab5-dependent Atg17-Snf7 interaction leads to recruitment of ESCRT to open APs where ESCRT catalyzes AP closure.
Translated Descriptions
⚠️
This is an automatic machine translation with an accuracy of 90-95%
Translated Description (Arabic)
في مسار البلعمة الذاتية المحفوظة، تبتلع البلعمة الذاتية (APs) المكونات الخلوية وتوصلها إلى الليزوزوم للتحلل. قبل الانصهار مع الليزوزوم، يجب أن تغلق نقاط الوصول عبر آلية غير معروفة. لقد أظهرنا سابقًا أن إنزيم Rab5 - GTPase ينظم إغلاق AP. لذلك، سألنا عما إذا كان ESCRT، الذي يحفز انشقاق الحويصلات إلى الإندوسومات المتأخرة، يتوسط عملية مماثلة طوبولوجيًا لختم AP. هنا، نظهر أن استنفاد الوحدات الفرعية التمثيلية من جميع مجمعات ESCRT يسبب عيوب البلعمة الذاتية المتأخرة وتراكم APs. بالتركيز على وحدتين فرعيتين، نظهر أن Snf7 و Vps4 ATPase يقومان بتوطين نقاط الوصول ويؤدي استنفادها إلى تراكم نقاط الوصول المفتوحة. علاوة على ذلك، تكمل بروتينات Snf7 و Vps4 عيوبها الطافرة المقابلة في الجسم الحي وفي المختبر. أخيرًا، يعد تفاعل Atg17 - Snf7 الذي يتحكم فيه Rab5 مهمًا لتوطين Snf7 إلى نقاط الوصول. وبالتالي، فإننا نكشف عن آلية يؤدي فيها تفاعل Atg17 - Snf7 المعتمد على Rab5 إلى توظيف ESCRT لفتح نقاط الوصول حيث يحفز ESCRT إغلاق نقطة الوصول.Translated Description (French)
Dans la voie d'autophagie conservée, les autophagosomes (AP) engloutissent les composants cellulaires et les livrent au lysosome pour dégradation. Avant de fusionner avec le lysosome, les PA doivent se fermer via un mécanisme inconnu. Nous avons précédemment montré que la Rab5-GTPase endocytaire régule la fermeture des PA. Par conséquent, nous avons demandé si l'ESCRT, qui catalyse la scission des vésicules en endosomes tardifs, médiait le processus topologiquement similaire de scellement des PA. Ici, nous montrons que l'épuisement des sous-unités représentatives de tous les complexes ESCRT provoque des défauts d'autophagie tardifs et une accumulation de PA. En nous concentrant sur deux sous-unités, nous montrons que Snf7 et l'ATPase Vps4 se localisent aux PA et que leur épuisement entraîne une accumulation de PA ouverts. De plus, les protéines Snf7 et Vps4 complètent leurs défauts mutants correspondants in vivo et in vitro. Enfin, une interaction Atg17-Snf7 contrôlée par Rab5 est importante pour la localisation de Snf7 aux AP. Ainsi, nous démêlons un mécanisme dans lequel une interaction Atg17-Snf7 dépendante de Rab5 conduit au recrutement d'ESCRT pour ouvrir des AP où ESCRT catalyse la fermeture des AP.Translated Description (Spanish)
En la vía de autofagia conservada, los autofagosomas (AP) engullen componentes celulares y los entregan al lisosoma para su degradación. Antes de fusionarse con el lisosoma, los AP tienen que cerrarse a través de un mecanismo desconocido. Hemos demostrado previamente que la Rab5-GTPasa endocítica regula el cierre de AP. Por lo tanto, nos preguntamos si la ESCRT, que cataliza la escisión de vesículas en endosomas tardíos, media el proceso topológicamente similar de sellado AP. Aquí, mostramos que el agotamiento de las subunidades representativas de todos los complejos ESCRT causa defectos de autofagia tardía y acumulación de AP. Centrándonos en dos subunidades, mostramos que Snf7 y la ATPasa Vps4 se localizan en los AP y su agotamiento da como resultado la acumulación de AP abiertos. Además, las proteínas Snf7 y Vps4 complementan sus correspondientes defectos mutantes in vivo e in vitro. Finalmente, una interacción Atg17-Snf7 controlada por Rab5 es importante para la localización de Snf7 en los AP. Por lo tanto, desentrañamos un mecanismo en el que una interacción Atg17-Snf7 dependiente de Rab5 conduce al reclutamiento de ESCRT para abrir AP donde ESCRT cataliza el cierre de AP.Files
jcb_201811173.pdf.pdf
Files
(93 Bytes)
| Name | Size | Download all |
|---|---|---|
|
md5:b0d506893d4802090edf1644f5f082cd
|
93 Bytes | Preview Download |
Additional details
Additional titles
- Translated title (Arabic)
- إغلاق البلعمة الذاتية المعتمدة على Rab5 بواسطة ESCRT
- Translated title (French)
- Fermeture autophagosomique dépendante de Rab5 par ESCRT
- Translated title (Spanish)
- Cierre de autofagosoma dependiente de Rab5 por ESCRT
Identifiers
- Other
- https://openalex.org/W2942262066
- DOI
- 10.1083/jcb.201811173
References
- https://openalex.org/W115026104
- https://openalex.org/W1523693806
- https://openalex.org/W1555335343
- https://openalex.org/W1595083713
- https://openalex.org/W1849512654
- https://openalex.org/W1971420552
- https://openalex.org/W1980798766
- https://openalex.org/W1981515958
- https://openalex.org/W1985462708
- https://openalex.org/W1987769185
- https://openalex.org/W1991692801
- https://openalex.org/W1992721127
- https://openalex.org/W1999477136
- https://openalex.org/W2003528863
- https://openalex.org/W2025029519
- https://openalex.org/W2025922945
- https://openalex.org/W2028544866
- https://openalex.org/W2029777285
- https://openalex.org/W2032700869
- https://openalex.org/W2038487590
- https://openalex.org/W2044621729
- https://openalex.org/W2052470191
- https://openalex.org/W2060579362
- https://openalex.org/W2061700186
- https://openalex.org/W2071928889
- https://openalex.org/W2076874733
- https://openalex.org/W2083032550
- https://openalex.org/W2094758759
- https://openalex.org/W2103275390
- https://openalex.org/W2104950526
- https://openalex.org/W2110378444
- https://openalex.org/W2116489432
- https://openalex.org/W2117695104
- https://openalex.org/W2137921838
- https://openalex.org/W2149142845
- https://openalex.org/W2149177779
- https://openalex.org/W2198297310
- https://openalex.org/W2232078999
- https://openalex.org/W2277069509
- https://openalex.org/W2329085126
- https://openalex.org/W2478311706
- https://openalex.org/W2513169865
- https://openalex.org/W2522630538
- https://openalex.org/W2522676832
- https://openalex.org/W2570108117
- https://openalex.org/W2578444530
- https://openalex.org/W2581301471
- https://openalex.org/W2621728938
- https://openalex.org/W2735465598
- https://openalex.org/W2745047586
- https://openalex.org/W2745484662
- https://openalex.org/W2760419184
- https://openalex.org/W2785845074
- https://openalex.org/W2795845448
- https://openalex.org/W2801949225
- https://openalex.org/W2884494573