Kazrin C Controls Endocytic Trafficking and is a Double Regulator of Actin Polymerisation and Microtubule Transport

Resum

Les cèl·lules eucariotes internalitzen i redistribueixen les molècules de la superfície a través de la ruta endocítica. Aquest és un procés clau per a l’adquisició de nutrients i el catabolisme que també controla l’exposició de receptors i complexos d’adhesió cel·lular, entre d’altres. Treballs anteriors del nostre laboratori van identificar la kazrina C com una proteïna que bloquejava l’endocitosi depenent de clatrina (CME) quan es sobreexpressava._x000D_ _x000D_ _x000D_ _x000D_ El treball exposat a aquesta tesi confirma el paper de la kazrina en CME, ja que les cèl·lules KO de kazrina generades pel sistema de CRISPR-cas9 no van internalitzar correctament la transferrina (Tfn), un marcador endocític. La kazrina C va co-localitzar amb marcadors d’unions adherents com la N-cadherina a la membrana plasmàtica i en estructures intracel·lulars. De fet, un fraccionament subcel·lular va demostrar la presència de la kazrina als early endosomes (EEs). En concordança amb un paper de la kazrina a EEs, la seva depleció va provocar una acumulació de EEs que contenien N-cadherina, que a més tenien una distribució més perifèrica que a les cèl·lules control. Les cèl·lules KO de kazrina no transportaven Tfn cap al compartiment de reciclatge endocític (ERC) i tenien el conseqüent defecte al reciclatge de Tfn. Tots els fenotips en les cèl·lules KO de kazrina es van recuperar amb la re-expressió de GFP-kazrina C però no amb la de GFP. Aquestes evidències apunten cap a un paper de la kazrina C al reciclatge endosomal i al transport de EEs cap al ERC. En consonància amb aquesta hipòtesi, la depleció de kazrina va causar defectes en processos cel·lulars que depenen del reciclatge a través del ERC, com ara la migració cel·lular i la citoquinesi._x000D_ _x000D_ _x000D_ _x000D_ Aquest estudi també va analitzar els mecanismes moleculars de la funció de la kazrina C en el tràfic endocític. Es va demostrar que la kazrina C interacciona amb els motors associats a microtúbuls kinesina-1 i dineïna, i que s’uneix directament a la cadena intermitja lleugera de la dineïna, LIC1. De fet, la kazrina C té un domini coiled-coil similar als dels adaptadors de la dineïna. La kazrina C també té en comú amb aquests adaptadors la localització a la regió pericentriolar, on semblava atrapar EEs. Per tant, proposem que la kazrina C promou el transport de EEs a través de microtúbuls, probablement com un adaptador de EEs i la dineïna. En la mateixa línia, aquest i anteriors estudis del laboratori van mostrar una interacció directa i co-localitzacions parcials de la kazrina C amb components de EEs, com l’adaptador de clatrina AP-1 i les GTPases EHD1/3. A més, la kazrina C va interaccionar amb PI3P i amb la PI3K de classe III, i la seva depleció va causar un augment als nivells endosomals de la sonda de PI3P GFP-FYVE. Finalment, establim una relació entre la kazrina C i un altre element clau del trànsit endocític: la maquinària de polimerització d’actina associada a Arp2/3. Es van observar interaccions directes amb la cortactina i el N-WASP, així com la co-localització de la GFP-kazrina C i la cortactina a la membrana plasmàtica i estructures intracel·lulars. A més, la depleció de la kazrina va provocar una reducció en l’actina ramificada cortical i un augment en l’endosomal._x000D_ _x000D_ _x000D_ _x000D_ En conjunt, hem provat una funció de la kazrina C al reciclatge endosomal i proposem que aquesta funció ocorre a través de la regulació del transport a través de microtúbuls, la polimerització d’actina i el metabolisme de PI3P.

Data del Ajut	26 de nov. 2020
Idioma original	Anglès
Supervisor	Joaquin Ariño Carmona (Tutor/a) & Maria Isabel Geli Fernández-Peñaflor (Director/a)