Inactivation of the three GGA genes in HeLa cells partially compromises lysosomal enzyme sorting.
Inactivation of the three GGA genes in HeLa cells partially compromises lysosomal enzyme sorting.
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DOI：
10.1002/2211-5463.13040
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发表时间：
2021-03
期刊：
影响因子：
2.6
通讯作者：
Kornfeld S
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Doray B;Liu L;Lee WS;Jennings BC;Kornfeld S
在这项研究中，我们使用CRISPR-Cas9基因组编辑灭活了HeLa细胞中的所有三个GGA基因。GGA三重敲除细胞分泌27%的新合成的组织蛋白酶D，相比之下，野生型HeLa细胞分泌2.6%。相比之下，6-磷酸甘露糖途径完全失活的HeLa细胞分泌77.5%的新合成的组织蛋白酶D。 位于高尔基体、含有γ-淀粉的ADP-核糖基化因子结合蛋白（GGA 1、2和3）是多结构域蛋白，可结合高尔基体上的甘露糖6-磷酸受体（MPR），沿着衔接蛋白复合物1（AP-1），在将新合成的溶酶体水解酶分选至内溶酶体系统中发挥作用。然而，这两种类型的外壳蛋白在这一过程中的相对重要性仍不清楚。在这里，我们报告了HeLa细胞中所有三种GGA基因的失活使组织蛋白酶D的分选效率相对于野生型从97%降低到73%，阳离子非依赖性MPR从外周点显著重新分布到trans-Golgi网络。相比之下，甘露糖6磷酸途径完全失活的GNPTAB−/− HeLa细胞仅分选出20%的组织蛋白酶D。我们得出结论，GGA三重敲除细胞中组织蛋白酶D的残留分选是由AP-1介导的。
In this study, we inactivated all three GGA genes in HeLa cells using CRISPR‐Cas9 genome editing. The GGA triple‐knockout cells secreted 27% of newly synthesized cathepsin D, compared to 2.6% secretion seen with wild‐type HeLa cells. In contrast, HeLa cells with complete inactivation of the mannose 6‐phosphate pathway secreted 77.5% of the newly synthesized cathepsin D. The Golgi‐localized, gamma‐ear containing, ADP‐ribosylation factor‐binding proteins (GGAs 1, 2, and 3) are multidomain proteins that bind mannose 6‐phosphate receptors (MPRs) at the Golgi and play a role, along with adaptor protein complex 1 (AP‐1), in the sorting of newly synthesized lysosomal hydrolases to the endolysosomal system. However, the relative importance of the two types of coat proteins in this process is still unclear. Here, we report that inactivation of all three GGA genes in HeLa cells decreased the sorting efficiency of cathepsin D from 97% to 73% relative to wild‐type, with marked redistribution of the cation‐independent MPR from peripheral punctae to the trans‐Golgi network. In comparison, GNPTAB−/− HeLa cells with complete inactivation of the mannose 6‐phosphate pathway sorted only 20% of the cathepsin D. We conclude that the residual sorting of cathepsin D in the GGA triple‐knockout cells is mediated by AP‐1.
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