Het ontrafelen van de topologie van fosfatidylserine synthese in het endoplasmatisch reticulum en de export naar acceptor membranen met behulp van cryogene-EM (FWOAL1079)

Fosfatidylserine (PS) is de belangrijkste anionische fosfolipide van
membranen en is gelinkt aan verschillende biologische functies. PS
is gelokaliseerd in de cytosolische monolaag van het plasma
membraan, maar is afwezig in de cytoplasmatische zijde van het
endoplasmatisch reticulum (ER), ondanks dat het van hieruit
verspreid wordt naar acceptor membranen. Recente data toonde aan
dat PS verrijkt is in de luminale monolaag van het ER, al is de
oorsprong van deze lokalisatie en hoe het beschikbaar wordt op de
cytosolische zijde voor export onduidelijk. Wij zullen deze PS
asymmetrie in het ER verduidelijken en stellen PS-synthase (PSS)
voor als rede voor deze luminale verrijking. Een preliminaire CryoEM
kaart toont dat residues belangrijk voor transferase activiteit
gelokaliseerd zijn in de lumen, wat onze hypothese dat PS
gesynthetiseerd wordt door PSS in de luminale ER monolaag steunt.
Verder zullen we TMEM41B, een nieuw lipide scramblase in het ER,
structureel karakteriseren. TMEM41B en nauw verwante VMP1 zijn
kandidaat factoren voor de aanvoer van PS bij de mitochondria-ER
contact sites van PS-voorraden uit de luminale ER monolaag. Ze
kunnen intermonolaag transport van lipiden katalyseren en zijn direct
gekoppeld aan cytoplasmatische lipide-transferproteïnen voor een in
ruimte begrensde levering van PS aan acceptor membranen. Dit
werk zal de huidige kennis van PS synthese en transport uitdagen,
en impactvolle inzichten geven in membraanorganisatie van het
grootste organel.

Trefwoorden:Fosfatidylserinesynthese in endoplasmatisch reticulum, Elektronencryomicroscopie en conformatieflexibiliteit, Membraanlipidenasymmetrie, afbraak en lipidenexport

Disciplines:Intracellulaire compartimenten en transport, Lipiden, Membraanstructuur en -transport, Proteïnen, Metabole regeling