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A high-throughput method to globally study the organelle morphology in S. cerevisiae

High-throughput methods to examine protein localization or organelle morphology is an effective tool for studying protein interactions and can help ...

University of British Columbia - UBC

&#x5355;&#x5143;&#x683C;&#x5982;&#x4F55;&#x76D1;&#x89C6;&#x7EC6;&#x80DE;&#x5668;&#x7684;&#x5206;&#x5E03;&#x4ECD;&#x662F;&#x672A;&#x77E5;&#x6570;&#x3002;&#x51FA;&#x82BD;&#x9175;&#x6BCD; &#xFF08;ER&#xFF09; &#x6700;&#x5927;&#x7684;&#x5B50;&#x57DF;&#x662F;&#x5185;&#x8D28;&#x7F51;&#x7684;&#x4E00;&#x4E2A;&#x7F51;&#x7EDC;&#xFF0C;&#x575A;&#x6301;&#x8D28;&#x819C;&#x7684;&#x76AE;&#x8D28; ER (cER)&#x3002;CER &#x7684;&#x6BCD;&#x7EC6;&#x80DE;&#x5230;&#x9012;&#x9001;&#x82BD;&#xFF0C;&#x8FD9;&#x88AB;&#x79F0;&#x4E3A; cER &#x7EE7;&#x627F;&#xFF0C;&#x4F5C;&#x4E3A;&#x6709;&#x5E8F;&#x7684;&#x8FC7;&#x7A0B;&#xFF0C;&#x5728;&#x840C;&#x82BD;&#x7684;&#x65E9;&#x671F;&#x53D1;&#x751F;&#x3002;&#x6211;&#x4EEC;&#x627E;&#x5230; cER &#x7EE7;&#x627F;&#x7F3A;&#x4E4F; Scs2&#xFF0C;&#x9175;&#x6BCD;&#x540C;&#x7CFB;&#x7269;&#x7684;&#x79EF;&#x5206; ER &#x819C;&#x86CB;&#x767D; VAP &#xFF08;&#x56CA;&#x6CE1;&#x76F8;&#x5173;&#x7684;&#x819C;&#x86CB;&#x767D;&#x76F8;&#x5173;&#x86CB;&#x767D;) &#x4FDD;&#x5B88;&#x5728;&#x6240;&#x6709;&#x771F;&#x6838;&#x751F;&#x7269;&#x7684;&#x7EC6;&#x80DE;&#x4E2D;&#x90FD;&#x662F;&#x6709;&#x7F3A;&#x9677;&#x7684;&#x3002;Scs2 &#x548C;&#x4EBA;&#x7C7B; VAP &#x4E24;&#x76EE;&#x6807;&#x9175;&#x6BCD;&#x82BD;&#x7684;&#x63D0;&#x793A;&#xFF0C;&#x8868;&#x660E; VAP &#x5B88;&#x6052;&#x7684;&#x884C;&#x52A8;&#x4E2D;&#x8FDE;&#x63A5;&#x5230;&#x7AD9;&#x70B9;&#x7684;&#x6781;&#x6027;&#x751F;&#x957F;&#x7684;&#x96CC;&#x6FC0;&#x7D20;&#x53D7;&#x4F53;&#x3002;&#x6B64;&#x5916;&#xFF0C;Scs2 &#x6216; Ice2 &#x7684;&#x635F;&#x5931; &#xFF08;&#x53E6;&#x4E00;&#x79CD;&#x86CB;&#x767D;&#x53C2;&#x4E0E; cER &#x7EE7;&#x627F;&#x7684;&#xFF09; &#x5F71;&#x54CD;&#x4E86;&#x5730;&#x7403; septin &#x5927;&#x4F1A;&#x5728;&#x82BD;&#x7684;&#x8116;&#x5B50;&#x3002;&#x8FD9;&#x6270;&#x52A8;&#x5BFC;&#x81F4;&#x6FC0;&#x6D3B;&#x917F;&#x9152; wee1 &#x6FC0;&#x9176; (Swe1) &#x548C;&#x5F62;&#x6001;&#x53D1;&#x751F;&#x68C0;&#x67E5;&#x70B9;&#x901A;&#x8FC7; G2&#xFF0C;&#x8F6C;&#x578B;&#x671F;&#x5EF6;&#x8FDF;&#x3002;&#x56E0;&#x6B64;&#xFF0C;&#x6211;&#x4EEC;&#x786E;&#x5B9A;&#x53C2;&#x4E0E;&#x9065;&#x611F; ER &#x7684;&#x5206;&#x914D;&#x673A;&#x5236;&#x3002;

&#x9700;&#x8981;&#x6B63;&#x5E38; septin &#x7EC4;&#x7EC7;&#x76AE;&#x5C42; ER &#x5728;&#x9175;&#x6BCD;&#x4E2D;&#x7EE7;&#x627F;&#x3002;

How cells monitor the distribution of organelles is largely unknown. In budding yeast, the largest subdomain of the endoplasmic reticulum (ER) is a network of cortical ER (cER) that adheres to the plasma membrane. Delivery of cER from mother cells to buds, which is termed cER inheritance, occurs as an orderly process early in budding. We find that cER inheritance is defective in cells lacking Scs2, a yeast homologue of the integral ER membrane protein VAP (vesicle-associated membrane protein-associated protein) conserved in all eukaryotes. Scs2 and human VAP both target yeast bud tips, suggesting a conserved action of VAP in attaching ER to sites of polarized growth. In addition, the loss of either Scs2 or Ice2 (another protein involved in cER inheritance) perturbs septin assembly at the bud neck. This perturbation leads to a delay in the transition through G2, activating the Saccharomyces wee1 kinase (Swe1) and the morphogenesis checkpoint. Thus, we identify a mechanism involved in sensing the distribution of ER.

Inheritance of cortical ER in yeast is required for normal septin organization.

Comment les cellules de surveiller la distribution des organites est largement inconnue. Dans la levure bourgeonnante, le plus grand sous-domaine du r&#xE9;ticulum endoplasmique (RE) est un r&#xE9;seau de corticale ER (CER) qui adh&#xE8;re &#xE0; la membrane plasmique. La livraison des CER &#xE0; partir de cellules m&#xE8;res pour les papilles, qui est appel&#xE9; h&#xE9;ritage CER, se produit comme un processus ordonn&#xE9; au d&#xE9;but de bourgeonnement. Nous constatons que l&#x26;#39;h&#xE9;ritage CER est d&#xE9;fectueux dans les cellules d&#xE9;pourvues SCS2, un homologue de levure de la VAP int&#xE9;grante ER prot&#xE9;ine de la membrane (v&#xE9;sicules associ&#xE9; de prot&#xE9;ine de membrane-associated protein) conserv&#xE9;es chez tous les eucaryotes. SCS2 et VAP humaine les deux pointes cibles de levure bourgeon, ce qui sugg&#xE8;re une action conserv&#xE9;e de VAP &#xE0; attacher &#xE0; des sites d&#x26;#39;ER croissance polaris&#xE9;e. En outre, la perte de l&#x26;#39;une des SCS2 ou ICE2 (une autre prot&#xE9;ine impliqu&#xE9;e dans l&#x26;#39;h&#xE9;ritage CER) perturbe ensemble septines au niveau du col des bourgeons. Cette perturbation entra&#xEE;ne un retard dans le passage &#xE0; travers G2, activation de la kinase wee1 Saccharomyces (SWE1) et le point de contr&#xF4;le morphogen&#xE8;se. Ainsi, nous identifions un m&#xE9;canisme impliqu&#xE9; dans la d&#xE9;tection de la distribution des ER.

H&#xE9;ritage des ER corticale dans la levure est requis pour l&#x26;#39;Organisation septines normale

Wie Zellen die Verteilung der Organellen &uuml;berwachen, ist weitgehend unbekannt. Bei angehenden Hefe ist die gr&ouml;&szlig;te Subdomain von dem Endoplasmatischen Retikulum (ER) ein Netz von kortikalen ER (cER), die an der Plasmamembran festh&auml;lt. Lieferung von cER aus Mutter Zellen zu Knospen, das cER Vererbung bezeichnet wird, tritt als ein geordneter Prozess fr&uuml;h in der angehenden. Wir finden, dass in den Zellen fehlt Scs2, einer Hefe-Homolog des integralen ER Membrane proteins VAP (Vesikel-assoziiertes Protein-assoziiertes Membranprotein) in allen Eukaryoten konserviert cER Vererbung defekt ist. Scs2 und menschliche VAP Zielen beide Hefe Knospe Tipps, schl&auml;gt eine konservierte VAP-Aktion in ER auf Seiten von polarisierten Wachstum anf&uuml;gen. In Addition, der Verlust von Scs2 oder Ice2 (cER Vererbung beteiligt ein anderes Protein) w&uuml;hlt Septin-Versammlung am Hals Knospe. Diese St&ouml;rung f&uuml;hrt zu einer Verz&ouml;gerung beim &Uuml;bergang durch G2, Aktivierung der Saccharomyces wee1 Kinase (Swe1) und der Morphogenese-Checkpoint. So identifizieren wir einen Mechanismus Sensorik die Verteilung der ER beteiligt.

Vererbung der kortikalen ER in Hefe ist f&uuml;r normale Septin-Organisation erforderlich.

Come cellule monitorare la distribuzione degli organelli &egrave; in gran parte sconosciuto. Nel lievito gemmante, il pi&ugrave; grande sottodominio del reticolo endoplasmatico (ER) &egrave; una rete di ER corticale (cER) che aderisce alla membrana del plasma. Consegna del cER da cellule madre di gemme, che &egrave; definito ereditariet&agrave; cER, si presenta come un processo ordinato all&#39;inizio del germogliamento. Troviamo che cER ereditariet&agrave; &egrave; difettoso in cellule privo di Scs2, un omologo del lievito della proteina di membrana di ER VAP (vescicola associato membrana proteina-associated protein) conservato in tutti gli eucarioti integrale. Scs2 e VAP umana sia target consigli di germoglio del lievito, suggerendo un&#39;azione conservata di VAP in associare ER a siti di crescita polarizzata. Inoltre, la perdita di Scs2 o Ice2 (un&#39;altra proteina coinvolta nell&#39;ereditariet&agrave; cER) sconvolge septin assieme al collo bud. Questa perturbazione porta ad un ritardo nella transizione attraverso G2, attivare la chinasi wee1 Saccharomyces (Swe1) e il checkpoint di morfogenesi. Cos&igrave;, ci identifichiamo un meccanismo coinvolto nella rilevazione della distribuzione di ER.

Ereditariet&agrave; della corticale ER nel lievito &egrave; necessaria per organizzazione septin normale.

&#x7D30;&#x80DE;&#x306F;&#x7D30;&#x80DE;&#x5185;&#x5C0F;&#x5668;&#x5B98;&#x306E;&#x5206;&#x5E03;&#x306F;&#x4E3B;&#x3068;&#x3057;&#x3066;&#x672A;&#x77E5;&#x3067;&#x76E3;&#x8996;&#x3059;&#x308B;&#x65B9;&#x6CD5;&#x3002;&#x51FA;&#x82BD;&#x9175;&#x6BCD;&#x3067;&#x306F;&#x3001;&#x5C0F;&#x80DE;&#x4F53;&#xFF08;ER&#xFF09;&#x306E;&#x6700;&#x5927;&#x306E;&#x30B5;&#x30D6;&#x30C9;&#x30E1;&#x30A4;&#x30F3;&#x306F;&#x7D30;&#x80DE;&#x819C;&#x306B;&#x4ED8;&#x7740;&#x3057;&#x305F;&#x76AE;&#x8CEA;&#x306E;ER&#xFF08;CER&#xFF09;&#x306E;&#x30CD;&#x30C3;&#x30C8;&#x30EF;&#x30FC;&#x30AF;&#x3067;&#x3059;&#x3002; CER&#x306E;&#x7D99;&#x627F;&#x3068;&#x547C;&#x3070;&#x308C;&#x308B;&#x6BCD;&#x7D30;&#x80DE;&#x304B;&#x3089;&#x82BD;&#x3078;&#x306E;CER&#x306E;&#x30C7;&#x30EA;&#x30D0;&#x30EA;&#x30FC;&#x306F;&#x3001;&#x51FA;&#x82BD;&#x306E;&#x65E9;&#x3044;&#x6BB5;&#x968E;&#x3067;&#x6574;&#x7136;&#x3068;&#x3057;&#x305F;&#x30D7;&#x30ED;&#x30BB;&#x30B9;&#x3068;&#x3057;&#x3066;&#x5B9F;&#x884C;&#x3055;&#x308C;&#x307E;&#x3059;&#x3002;&#x6211;&#x3005;&#x306F;&#x3001;CER&#x306E;&#x7D99;&#x627F;&#x304C;Scs2&#x3001;&#x3059;&#x3079;&#x3066;&#x306E;&#x771F;&#x6838;&#x751F;&#x7269;&#x306B;&#x4FDD;&#x5B58;&#x4E00;&#x4F53;&#x5C0F;&#x80DE;&#x4F53;&#x819C;&#x30BF;&#x30F3;&#x30D1;&#x30AF;&#x8CEA;VAP&#xFF08;&#x5C0F;&#x80DE;&#x95A2;&#x9023;&#x819C;&#x30BF;&#x30F3;&#x30D1;&#x30AF;&#x8CEA;&#x95A2;&#x9023;&#x30BF;&#x30F3;&#x30D1;&#x30AF;&#x8CEA;&#xFF09;&#x306E;&#x9175;&#x6BCD;&#x30DB;&#x30E2;&#x30ED;&#x30B0;&#x3092;&#x6B20;&#x3044;&#x3066;&#x3044;&#x308B;&#x7D30;&#x80DE;&#x306E;&#x6B20;&#x9665;&#x898B;&#x3064;&#x3051;&#x308B;&#x3053;&#x3068;&#x304C;&#x3067;&#x304D;&#x307E;&#x3059;&#x3002; Scs2&#x3068;&#x504F;&#x6210;&#x9577;&#x306E;&#x30B5;&#x30A4;&#x30C8;&#x3078;&#x306E;ER&#x3092;&#x53D6;&#x308A;&#x4ED8;&#x3051;&#x308B;&#x306B;VAP&#x306E;&#x4FDD;&#x5B58;&#x4F5C;&#x7528;&#x3092;&#x793A;&#x5506;&#x3057;&#x3066;&#x3044;&#x308B;&#x4EBA;&#x9593;&#x306E;VAP&#x4E21;&#x65B9;&#x306E;&#x30BF;&#x30FC;&#x30B2;&#x30C3;&#x30C8;&#x9175;&#x6BCD;&#x82BD;&#x306E;&#x30D2;&#x30F3;&#x30C8;&#x3002;&#x3055;&#x3089;&#x306B;&#x3001;Scs2&#x307E;&#x305F;&#x306F;ICE2&#xFF08;CER&#x306E;&#x7D99;&#x627F;&#x306B;&#x95A2;&#x308F;&#x308B;&#x4ED6;&#x306E;&#x30BF;&#x30F3;&#x30D1;&#x30AF;&#x8CEA;&#xFF09;&#x306E;&#x3044;&#x305A;&#x308C;&#x304B;&#x306E;&#x640D;&#x5931;&#x304C;&#x3064;&#x307C;&#x307F;&#x306E;&#x9996;&#x3067;&#x30BB;&#x30D7;&#x30C1;&#x30F3;&#x30A2;&#x30BB;&#x30F3;&#x30D6;&#x30EA;&#x3092;&#x4E71;&#x3059;&#x3002;&#x3053;&#x306E;&#x6442;&#x52D5;&#x306F;&#x3001;&#x30B5;&#x30C3;&#x30AB;&#x30ED;&#x30DF;&#x30BB;&#x30B9;wee1&#x30AD;&#x30CA;&#x30FC;&#x30BC;&#xFF08;Swe1&#xFF09;&#x3068;&#x5F62;&#x614B;&#x5F62;&#x6210;&#x306E;&#x30C1;&#x30A7;&#x30C3;&#x30AF;&#x30DD;&#x30A4;&#x30F3;&#x30C8;&#x3092;&#x6D3B;&#x6027;&#x5316;&#x3057;&#x3001;G2&#x3092;&#x4ECB;&#x3057;&#x3066;&#x79FB;&#x884C;&#x306E;&#x9045;&#x308C;&#x306B;&#x3064;&#x306A;&#x304C;&#x308A;&#x307E;&#x3059;&#x3002;&#x3057;&#x305F;&#x304C;&#x3063;&#x3066;&#x3001;&#x6211;&#x3005;&#x306F;&#x3001;ER&#x306E;&#x5206;&#x5E03;&#x3092;&#x611F;&#x77E5;&#x306B;&#x95A2;&#x4E0E;&#x3059;&#x308B;&#x30E1;&#x30AB;&#x30CB;&#x30BA;&#x30E0;&#x3092;&#x8B58;&#x5225;&#x3057;&#x307E;&#x3059;&#x3002;

&#x9175;&#x6BCD;&#x306B;&#x304A;&#x3051;&#x308B;&#x76AE;&#x8CEA;ER&#x306E;&#x7D99;&#x627F;&#x306F;&#x3001;&#x901A;&#x5E38;&#x306E;&#x30BB;&#x30D7;&#x30C1;&#x30F3;&#x7D44;&#x7E54;&#x304C;&#x5FC5;&#x8981;&#x3067;&#x3059;

&#xC140; organelles&#xC758; &#xBC30;&#xD3EC;&#xB97C; &#xBAA8;&#xB2C8;&#xD130;&#xB9C1; &#xD558;&#xB294; &#xBC29;&#xBC95;&#xC744; &#xD06C;&#xAC8C; &#xBD88;&#xBA85; &#xD558;&#xB2E4;. &#xC2E0;&#xC9C4; &#xD6A8; &#xBAA8;&#xC5D0; endoplasmic &#xADF8;&#xBB3C; (ER)&#xC758; &#xAC00;&#xC7A5; &#xD070; &#xD558;&#xC704; &#xB3C4;&#xBA54;&#xC778;&#xC740; &#xB300;&#xB1CC; &#xD53C; &#xC9C8;&#xC758; &#xC751;&#xAE09;&#xC2E4; (cER) &#xD50C;&#xB77C;&#xC988;&#xB9C8; &#xB9C9; &#xC0AC;&#xC6A9; &#xD558;&#xB294; &#xB124;&#xD2B8;&#xC6CC;&#xD06C;. Cer&#xC5D0;&#xC11C; &#xBC30;&#xB2EC; &#xC5B4;&#xBA38;&#xB2C8; &#xC140; &#xC2F9;&#xC740; cER &#xC0C1;&#xC18D; &#xB418; &#xB098;, &#xD558;&#xB294; &#xC2E0;&#xC9C4; &#xCD08;&#xAE30;&#xC5D0; &#xC815;&#xB3C8; &#xB418;&#xC5B4; &#xC788;&#xB294; &#xACFC;&#xC815;&#xC73C;&#xB85C; &#xBC1C;&#xC0DD; &#xD569;&#xB2C8;&#xB2E4;. &#xC6B0;&#xB9AC;&#xB294; cER &#xC0C1;&#xC18D;&#xC740; &#xACB0;&#xD568;&#xC774; &#xC788;&#xB294; &#xC140; Scs2, &#xC815;&#xC218; &#xC751;&#xAE09;&#xC2E4; &#xB9C9; &#xB2E8;&#xBC31;&#xC9C8; VAP (&#xC18C;&#xD3EC; &#xAD00;&#xB828; &#xB9C9; &#xB2E8;&#xBC31;&#xC9C8;&#xC5D0; &#xAD00;&#xB828; &#xB41C; &#xB2E8;&#xBC31;&#xC9C8;)&#xC740; &#xBAA8;&#xB4E0; &#xC9C4;&#xD575;&#xC0DD;&#xBB3C;&#xC5D0;&#xC11C; &#xBCF4;&#xC874;&#xC758; &#xD6A8; &#xBAA8; homologue &#xBD80;&#xC871;&#xC5D0;&#xC11C; &#xCC3E;&#xC744;. Scs2 &#xBC0F; &#xC778;&#xAC04;&#xC758; VAP &#xBAA8;&#xB450; &#xB300;&#xC0C1; &#xD6A8; &#xBAA8; &#xBC84;&#xB4DC; &#xD301; &#xC751;&#xAE09;&#xC2E4; &#xD3B8;&#xAD11; &#xC131;&#xC7A5;&#xC758; &#xC0AC;&#xC774;&#xD2B8;&#xC5D0; &#xC5F0;&#xACB0;&#xC5D0;&#xC11C; VAP&#xC758; &#xBCF4;&#xC874;&#xB41C; &#xC870;&#xCE58;&#xB97C; &#xC81C;&#xC548;. &#xB610;&#xD55C;, Scs2 &#xB610;&#xB294; ice2&#xC758; &#xC190;&#xC2E4; (&#xB2E4;&#xB978; &#xB2E8;&#xBC31;&#xC9C8; cER &#xC0C1;&#xC18D;&#xC5D0; &#xAD00;&#xB828; &#xB41C;) &#xAF43; &#xBD09; &#xC624;&#xB9AC; &#xBAA9;&#xC5D0;&#xC11C; septin &#xC5B4;&#xC148;&#xBE14;&#xB9AC; perturbs. &#xC774; &#xC12D; &#xB3D9; Saccharomyces wee1 &#xD0A4; &#xB2C8; &#xC544; &#xC81C; (Swe1)&#xC640; morphogenesis &#xAC80;&#xC0AC;&#xC810; &#xD65C;&#xC131;&#xD654; g 2 &#xD1B5;&#xD574; &#xC804;&#xD658; &#xC9C0;&#xC5F0; &#xC774;&#xB04C;&#xC5B4; &#xB0B8;&#xB2E4;. &#xB530;&#xB77C;&#xC11C;, &#xC6B0;&#xB9AC; &#xC751;&#xAE09;&#xC2E4;&#xC758; &#xBD84;&#xD3EC;&#xB97C; &#xAC10;&#xC9C0;&#xC5D0; &#xAD00;&#xC5EC; &#xD558;&#xB294; &#xBA54;&#xCEE4;&#xB2C8;&#xC998;&#xC744; &#xC2DD;&#xBCC4; &#xD569;&#xB2C8;&#xB2E4;.

&#xD6A8; &#xBAA8;&#xC5D0; &#xB300;&#xB1CC; &#xD53C; &#xC9C8;&#xC758; &#xC751;&#xAE09;&#xC2E4;&#xC758; &#xC0C1;&#xC18D;&#xC740; &#xC815;&#xC0C1;&#xC801;&#xC778; septin &#xC870;&#xC9C1; &#xD544;&#xC694; &#xD569;&#xB2C8;&#xB2E4;.

&#xBF;C&#xF3;mo las c&#xE9;lulas de supervisar la distribuci&#xF3;n de los org&#xE1;nulos es en gran parte desconocido. En la levadura en ciernes, el m&#xE1;s grande de subdominio del ret&#xED;culo endopl&#xE1;smico (RE) es una red de cortical ER (CER) que se adhiere a la membrana plasm&#xE1;tica. La entrega de CER a partir de c&#xE9;lulas madre a las yemas, que se denomina herencia de CER, se presenta como un proceso ordenado temprano en ciernes. Nos parece que la herencia de CER es defectuoso en las c&#xE9;lulas que carecen SCS2, un hom&#xF3;logo de la levadura de la VAP prote&#xED;na integral de membrana ER (ves&#xED;cula asociada a la prote&#xED;na de membrana asociada a la prote&#xED;na) se conserva en todos los eucariotas. SCS2 y VAP humana ambas puntas de levadura objetivo brote, lo que sugiere una acci&#xF3;n conservado de la VAP en la uni&#xF3;n de ER a los sitios de crecimiento polarizado. Adem&#xE1;s, la p&#xE9;rdida de cualquiera de SCS2 o ICE2 (otra prote&#xED;na implicada en la herencia CER) perturba montaje septina en el cuello yema. Esta perturbaci&#xF3;n conduce a un retraso en la transici&#xF3;n a trav&#xE9;s de G2, la activaci&#xF3;n de la quinasa Wee1 cerevisiae (SWE1) y el puesto de control de la morfog&#xE9;nesis. De este modo, se identifica un mecanismo involucrado en la detecci&#xF3;n de la distribuci&#xF3;n de la sala de emergencias.

Shabnam Tavassoli

Department of Cellular and Physiological Sciences

University of British Columbia - UBC

A high-throughput method to globally study the organelle morphology in S. cerevisiae