Rabouille: Cellulaire stress bij Drosophila

Anderzijds leidt een aminozuurtekort tot de vorming van omkeerbare niet-membraangebonden pro-survival stress assemblies, de Sec bodies, die de componenten van het ER exit sites bevatten, de Sec16- en COPII-componenten (7).

We hebben recent onderzocht of ADP-ribosylatie een rol speelt bij de vorming van stress assemblies. We hebben aangetoond dat PARP16 SEC16 MARyleert op een klein gebied, de SRDC, en dat dit voldoende is om de vorming van Sec bodies te induceren(8). We werken ook aan de rol van PARP1 in de vorming van stress granules.

Op dit moment zijn we bezig met het identificeren van de signaleringscomponenten die nodig zijn voor de vorming van deze assemblies. We testen ook of Sec bodies in vivo worden gevormd met behulp van het vetlichaam van Drosophila en of ze zich in zoogdiercellen vormen.

Een andere stress assembly, de stress granules, worden ook gevormd door aminozuurtekort. Stress granules vormen als gevolg van de inhibitie van eiwittranslatie, wat plaats vindt door vrijwel alle stresstypen. Dit leidt weer tot de accumulatie van niet-getransleerde mRNA’s die zijn gebonden aan specifieke RNA-bindende eiwitten en worden opgeslagen in stress granules of afgebroken in P-bodies (7).

Interessant is dat we hebben opgemerkt dat er een verbinding is tussen de vorming van beide structuren, de Sec bodies en stress granules. Momenteel onderzoeken we dit. We hebben verder aangetoond dat Sec16, een eiwit dat is gerelateerd aan ER-uitgangsplaatsen en eiwittransport, ook nodig is bij de vorming van stress granules, met name tijdens aminozuurtekort, omdat het een gewijzigde vorm van het RNA-bindende eiwit Rasputin bindt en het stabiliseert (9).

GRASP-mutante muizen

Meestal worden nieuwe gesynthetiseerde eiwitten bestemd voor het plasmamembraan gesynthetiseerd in het ER. Deze gebruiken dan de klassieke secretieroute (ER> ER exit site> Golgi> PM) (14). Enkele jaren geleden hebben wij aangetoond dat in Drosophila sommige eiwitten het Golgi omzeilen op een dGRASP-afhankelijke manier (15) (16). Verrassend genoeg is  dGRASP een perifeer eiwit van het Golgi-apparaat en is het nodig voor vele aspecten van zijn biologie (17). Om de relevantie van deze route in zoogdieren te begrijpen, hebben we een KO-muis gegenereerd van één van de zoogdieren-homologen, GRASP65, dat geen fenotype laat zien onder groeicondities (18) weergeeft. In samenwerking met het Malhotra-lab in Barcelona (Spanje), zijn we nu bezig met het genereren van een dubbel-KO GRASP65 / GRASP55-muis.