PI3P binding by Atg21 organises Atg8 lipidation
PI3P binding by Atg21 organises Atg8 lipidation
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DOI：
10.15252/embj.201488957
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发表时间：
2015-04-01
期刊：
影响因子：
11.4
通讯作者：
Krick, Roswitha
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Juris, Lisa;Montino, Marco;Krick, Roswitha
自噬小体的生物发生需要两个类似泛素的连接系统。一种是将泛素样的ATG8偶联到磷脂酰乙醇胺，另一种是将泛素样的ATG12偶联到ATG5。ATG12类似于ATG5，然后与ATG16形成杂二聚体。与ATG5/Atg16复合体类似，Atg12的膜募集定义了Atg8的脂化位点。脂肪作用需要含有PI3P的前体。目前尚不清楚PI3P是如何被感知并被用来协调连接系统的。在这里，我们证明了ATG21，一个WD40的贝塔推进器，通过PI3P与自噬前结构(PAS)结合。Atg21与Atg16的卷曲螺旋结构域和Atg8直接相互作用。后一种相互作用需要Atg8的N端螺旋结构域中保守的F5K6基序，但不需要其AIM结合部位。因此，Atg8 AIM结合位点保持自由，以介导与其E2酶Atg3的相互作用。因此，Atg21通过连接和组织PAS上的E3连接酶复合体和Atg8来定义PI3P依赖的脂化位点。
Autophagosome biogenesis requires two ubiquitin-like conjugation systems. One couples ubiquitin-like Atg8 to phosphatidylethanolamine, and the other couples ubiquitin-like Atg12 to Atg5. Atg12 similar to Atg5 then forms a heterodimer with Atg16. Membrane recruitment of the Atg12 similar to Atg5/Atg16 complex defines the Atg8 lipidation site. Lipidation requires a PI3P-containing precursor. How PI3P is sensed and used to coordinate the conjugation systems remained unclear. Here, we show that Atg21, a WD40 beta-propeller, binds via PI3P to the preautophagosomal structure (PAS). Atg21 directly interacts with the coiled-coil domain of Atg16 and with Atg8. This latter interaction requires the conserved F5K6-motif in the N-terminal helical domain of Atg8, but not its AIM-binding site. Accordingly, the Atg8 AIM-binding site remains free to mediate interaction with its E2 enzyme Atg3. Atg21 thus defines PI3P-dependently the lipidation site by linking and organising the E3 ligase complex and Atg8 at the PAS.