Depletion of Mammalian Signal Recognition Particle’s SRP72 and SRP68 Subunits by Using an Auxin-inducible Degron System
| Title: | Depletion of Mammalian Signal Recognition Particle’s SRP72 and SRP68 Subunits by Using an Auxin-inducible Degron System |
| Author(s): | Silfvast, Josetta |
| Contributor: | University of Helsinki, Faculty of Biological and Environmental Sciences |
| Degree program: | Master's Programme in Genetics and Molecular Biosciences |
| Specialisation: | Biochemistry and Structural biology |
| Language: | English |
| Acceptance year: | 2021 |
| Abstract: |
Signaalintunnistuspartikkeli (SRP) kohdentaa syntetisoitavia eritys- ja kalvoproteiineja sytosolista solulimakalvoston pinnalla sijaitsevaan translokonikompleksiin. Tämä erittäin spesifinen kotranslationaalinen proteiinien kohdentaminen estää proteiinien kertymisen sytosoliin ja proteiinien väärin kohdentamisen, mikä on välttämätöntä proteostaasin ylläpitämiseksi. Häiriöt nisäkässolun SRP-kompleksin SRP68- ja SRP72-alayksiköissä on yhdistetty tulehduksellisiin lihassairauksiin, kuten myopatiaan ja myosiittiin. Näiden alayksiköiden täydellistä roolia proteiinien kohdentamisessa ja kohdentamisen säätelyssä ei kuitenkaan tiedetä. Aikaisemmin hiivan SRP72-alayksikkö on hajotettu käyttämällä auksiinilla indusoituvaa degron (AID) -tekniikkaa, minkä avulla on voitu tutkia alayksikön poiston vaikutusta proteiinien kohdentamiseen ja solujen elinkykyyn. Nisäkässolujen SRP72-AID-systeemiä ei ole kuitenkaan vielä tutkittu. Tämän tutkimuksen tarkoituksena oli hajottaa nisäkässolun SRP68- ja SRP72-alayksiköt hyödyntämällä AID-tekniikkaa.
Tutkimus paljasti, että noin 65 % SRP68-AID-alayksiköistä hajoaa kahdessa tunnissa. Vastaavasti 75 % SRP72-AID-alayksiköstä hajoaa kahden tunnin aikana ja 85 % neljän tunnin aikana. Täydellistä alayksiköiden ehtymistä ei kuitenkaan saavutettu 24 tunnin auksiinikäsittelyn aikana. Käsittely myös osoitti, että suurin osa hajoamisesta ilmenee ensimmäisen kahden tunnin aikana. Tutkimus vahvisti, että nisäkässolujen SRP-alayksiköt voidaan hajottaa AID-tekniikalla tarjoten hyvän perustan tulevalle tutkimukselle tutkittaessa alayksiköiden puuttumisen vaikutusta proteiinien kohdentamiseen. Tämä voi auttaa selvittämään viallisiin SRP68- ja SRP72-alayksiköihin liitettyjen sairauksien syntymekanismeja ja kehittämään hoitokeinoja niihin.
The signal recognition particle (SRP) targets newly synthesized secretory and membrane proteins from the cytosol to the translocon complex on the endoplasmic reticulum membrane. This highly specific co-translational protein targeting is essential for proteostasis by preventing the accumulation of proteins in the cytosol and the mistargeting of proteins. Defects in the SRP68 and SRP72 subunits of eukaryotic SRP have been linked to various inflammatory muscle diseases such as myopathy and myositis. The full role of these subunits in protein targeting and regulation of targeting is unknown. Previously the yeast SRP72 subunit has been degraded using an auxin-inducible degron (AID) system to explore the effect of depletion on protein targeting and cell viability, but the mammalian SRP72-AID has not yet been studied. The aim of this study was to deplete the mammalian SRP68 and SRP72 subunits using the AID system.
This study revealed that in the case of SRP68-AID, approximately 65% of the protein is degraded after 2 hours. Respectively, 75% of SRP72-AID degrades after 2 hours and 85% after 4 hours. However, complete depletion of subunits was not achieved during 24 hours of auxin treatment. Quantification of depletion also showed that the strongest decrease in SRP occurs during the first 2 hours. This study demonstrated that mammalian SRP subunits can be depleted using the AID system, providing a good basis for further research to examine the effect of subunit depletion on protein targeting. This may help to solve the mechanisms of diseases associated with SRP68 and SRP72 defects and to develop therapeutics for them.
|
| Keyword(s): | signal recognition particle SRP SRP68 SRP72 auxin-inducible degron AID |
Files in this item
| Files | Size | Format | View |
|---|---|---|---|
| Silfvast_Josetta_thesis_2021.pdf | 1.412Mb |