Retention of chimeric Tat2-Gap1 permease in the endoplasmic reticulum induces unfolded protein response in Saccharomyces cerevisiae.
Retention of chimeric Tat2-Gap1 permease in the endoplasmic reticulum induces unfolded protein response in Saccharomyces cerevisiae.
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在内质网中保留嵌合 Tat2-Gap1 通透酶可诱导酿酒酵母中的未折叠蛋白反应。
DOI：
10.1093/femsyr/fov044
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发表时间：
2015
影响因子：
3.2
通讯作者：
F.
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Mochizuki;T.;Kimata;Y.;Uemura;S. and Abe;F.
在酿酒酵母中，高亲和力的色氨酸输入是通过涉及色氨酸渗透酶Tat2的微妙机制来执行的。我们已经证明，Tat2的导入活性需要跨膜区(TMD)上的15个氨基酸残基，而亮氨酸渗透酶Bap2只需要7个相应的残基才能导入亮氨酸。出于这个原因，Tat2的结构被精心设计来运输疏水和笨重的色氨酸。新合成的细胞表面蛋白在进入分泌途径之前，首先要经过内质网(ER)相关的质量检查。在这项研究中，我们使用通用氨基酸渗透酶Gap1的结构域替换来表明当TMD10或TMD11被替换时，Tat2嵌合蛋白功能障碍。这些嵌合体形成大的270-800 kDa的蛋白质复合体，并稳定地保留在ER膜中，没有有效的降解。相反，TMD9或TMD12的Tat2嵌合体保留了部分色氨酸进口活性，并经历了与野生型Tat2相同的空泡降解。因此，我们的结果表明TMD10和TMD11对于Tat2的正确折叠是必不可少的，可能是因为它们之间的结构域相互作用。值得注意的是，TMD10的Tat2-Gap1嵌合体的过表达激活了未折叠蛋白反应(UPR)元件lacZReport，表明蛋白质聚集体的内质网滞留诱导了UPR。
InSaccharomyces cerevisiae, high-affinity tryptophan import is performed by subtle mechanisms involving tryptophan permease Tat2. We have shown that Tat2 requires 15 amino acid residues in the transmembrane domains (TMDs) for its import activity, whereas leucine permease Bap2 requires only seven corresponding residues for its leucine import. For this reason, the structure of Tat2 is elaborately designed to transport the hydrophobic and bulky tryptophan. Newly synthesized cell surface proteins first undergo endoplasmic reticulum (ER)-associated quality check before entering the secretory pathway. In this study, we used domain replacement with general amino acid permease Gap1 to show that Tat2 chimeric proteins were dysfunctional when TMD10 or TMD11 was replaced. These chimeras formed large 270–800-kDa protein complexes and were stably retained in the ER membrane without efficient degradation. In contrast, Tat2 chimeras of TMD9 or TMD12 retained some of their tryptophan import activity and underwent vacuolar degradation as observed with wild-type Tat2. Thus, ours results suggest that TMD10 and TMD11 are essential for the correct folding of Tat2, probably because of their interdomain interactions. Notably, overexpression of Tat2–Gap1 chimera of TMD10 activated the unfolded protein response (UPR) element-lacZreporter, suggesting that ER retention of the protein aggregates induces the UPR.
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DOI：
10.1083/jcb.200408106
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The Journal of cell biology
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--
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Ljungdahl PO
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