Interactions between the PCH family protein Hof1p and Vrp1p/WIP (Wiskott-Aldrich Syndrome Protein interacting protein) in regulation of cell division and membrane transport
Institution:
Université Louis Pasteur (Strasbourg) (1971-2008)Disciplines:
Directors:
Abstract EN:
In the budding yeast Saccharomyces cerevisiae, endocytosis comprises bulk uptake (fluids and membranes) and receptor-mediated internalisation (membrane proteins). Both processes require efficient actin filament assembly. Key factors that nucleate the assembly of actin filaments are the Arp2/3 complex and a number of NPFs (Nucleation Promoting Factors), which are responsible for temporal and spatial regulation of Arp2/3 activity. In yeast, in addition to Las17p, the orthologue of WASP (Wiskott-Aldrich syndrome protein), one type I unconventional myosin (Myo5p) exhibits strong NPF activity through coordination with the WH2 (WASP Homology 2) domain containing protein Vrp1p, the yeast orthologue of WIP (WASP Interacting Protein). Here, we identified another key Vrp1p domain (Hof One Trap/HOT), which binds directly to the SH3 domain of the cytokinesis protein Hof1p, is important for Vrp1p function in vivo. The key function of the Vrp1p HOT domain is to counteract the inhibitory effect of the Hof1p SH3 domain in Myo5p-stimulated actin assembly and endocytosis. We have also revealed a novel actin monomer binding domain (VH2) in Vrp1p, which is functionally redundant with the WH2 domain. Receptormediated endocytosis requires stable interaction of Vrp1p with Las17p. However, we find that bulk uptake of fluid and membrane takes place without Vrp1p-Las17p association and requires only functional WH2 and HOT domains of Vrp1p. Finally, we identified a number of other potential Hof1p SH3 domain interactors using an affinity isolation approach and compared this interaction profile with those of several other yeast SH3 domains. The unique Vrp1p-Hof1p interaction pattern allows us to gain insight into the pathology of Wiskott-Aldrich syndrome.
Abstract FR:
Chez la levure (Saccharomyces cerevisiae), le phénomène d'endocytose comprend l'endocytose aspécifique (de fluides et de membranes) et l'endocytose dépendant de récepteurs spécifiques (protéines membranaires). Les deux processus nécessitent l'assemblage de filaments d'actine. Les facteurs clefs permettant cette polymérisation sont le complexe Arp2/3 ainsi qu'un certain nombre de facteur de nucléation de la polymérisation de l'actine que l'on nomme les NPFs (pour Nucleation Promoting Factors); les NPFs régulent de façon spatiotemporelle l'activité du complexe Arp2/3. Chez la levure, en plus de Las17p, qui est l'orthologue de la protéine humaine WASP (Wiskott-Aldrich syndrome protein), une myosine non conventionnelle de type I (Myo5p) présente une forte activité NPF lorsqu'elle l'interagit avec le domaine WH2 (WASP Homology 2) de la protéine Vrp1p, l'orthologue levure de la protéine WIP (WASP Interacting Protein). Au laboratoire, nous avons trouvé chez la protéine Vrp1 un autre domaine clef, le domaine HOT (Hof One Trap) qui est important pour la fonction de Vrp1p in vivo. Il fixe directement le domaine SH3 de la protéine de la cytokinese, Hof1p. La fonction du domaine HOT est de contrecarrer l'effet inhibiteur du domaine SH3 de Hof1p dans les processus d'assemblage de l'actine et d'endocytose stimulés par la protéine Myo5p. Un nouveau domaine de liaison aux monomères d'actine a été révélé chez Vrp1p (VH2) qui présente une redondance fonctionnelle avec le domaine WH2. L'endocytose récepteurs spécifiques nécessite une interaction stable entre Vrp1p et Las17p. Pourtant, il s'avère que l'import aspécifique de fluide et de membranes peut se faire sans l'association Vrp1p-Las17p et avec seulement un domaine WH2 et le domaine HOT de Vrp1p. Finalement, en utilisant une approche de purification par affinité nous avons identifié d'autres protéines pouvant interagir avec le domaine SH3 de Hof1p. Ces profils d'interaction ont été comparés avec ceux d'autres domaines SH3 que l'on trouve chez les protéines de la levure. L'interaction unique entre Vrp1p-Hof1p nous permet de mieux appréhender la pathologie du syndrome Wiskott-Aldrich.