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Titelaufnahme

Titel
The molecular mechanism of Vps4 mediated ESCRT-III disassembly during MVB vesicle formation / vorgelegt von Manuel Alonso Y Adell
VerfasserAlonso Y Adell, Manuel
Begutachter / BegutachterinHengst, Ludger
GutachterTeis, David
Erschienen2015
Umfanggetr. Zählung : Ill., graph. Darst.
HochschulschriftInnsbruck, Med. Univ., Diss., 2015
Anmerkung
Enth. u.a. 2 Veröff. d. Verf. aus den Jahren 2011 - 2015
Datum der AbgabeAugust 2015
SpracheEnglisch
Bibl. ReferenzOeBB
DokumenttypDissertation
Schlagwörter (DE)Vps4 / ESCRT-III / Disassembly / ILV / MVB / Membraneverformung / Membranabschnürung
Schlagwörter (EN)Vps4 / ESCRT-III / Diassembly / ILV / MVB / membrane budding and scission
Schlagwörter (GND)Endosom / Membranproteine / Vesikelbildung
URNurn:nbn:at:at-ubi:1-2885 Persistent Identifier (URN)
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The molecular mechanism of Vps4 mediated ESCRT-III disassembly during MVB vesicle formation [9.31 mb]
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Klassifikation
Zusammenfassung (Deutsch)

ESCRT Komplexe katalysieren Membranverformungs- und Abschnürungsprozesse während der Biogenese von multivesikulären Körperchen (MVBs), Zytokinese, HIV-1/Ebola Freisetzung, Plasmamembran-Reparatur und Kernhüllen-Reformation. Auf Endosomen, fünf ESCRT Komplexe besorgen die Sortierung und Inkorporation von ubiquitinierten Membranproteinen (cargo) in intralumenalen MVB Vesikeln (ILVs) für die lysosomale Degradation. ESCRT-0, -I und -II interagieren mit cargo auf der MVB Oberfläche. Vorangegangene Studien haben begonnen den molekularen Mechanismus von ESCRT katalysierter Membranremodellierung aufzuzeigen, mit besonderem Schwerpunkt auf dem ESCRT-III Komplex. Insbesondere konnte gezeigt werden, dass das ESCRT-II induzierte, geordnete Assemblieren der vier ESCRT-III Untereinheiten Vps20, Snf7, Vps24 und Vps2 in einen zirkulären Komplex essenziell für Membranverformung und -abschnürung während der ILV Biogenese ist. ESCRT-III alleine ist jedoch nicht ausreichend um ILV Biogenese zu komplettieren. Vielmehr, das Binden von Vps4 an ESCRT-III, koordiniert durch Interaktionen mit Vps2 und Snf7, koppelt ESCRT-III Disassembly an Vesikelabschnürung während der ILV Biogenese. Also ist Vps4 nicht nur ein Recyclingfaktor von ESCRT-III Untereinheiten sondern kooperiert mit ESCRT-III um spezifische Membranverformungsschritte durchzuführen, für die Vesikelabschnürung von ILVs in vivo. Basierend auf diesen Resultaten schlagen wir vor, dass ESCRT-III und Vps4 gemeinsam eine Membrane-Remodellierungs-Maschine bilden.

Zusammenfassung (Englisch)

endosomal sorting complexes required for transport (ESCRT) drive membrane budding and scission reactions during multivesicular body (MVB) biogenesis, cytokinesis, HIV-1/Ebola release, plasma membrane repair and nuclear envelope reformation. On endosomes, five ESCRT complexes mediate the sorting and incorporation of ubiquitinated membrane proteins (cargo) into intralumenal MVB vesicles (ILVs) for lysosomal degradation. ESCRT-0, -I and II interact with cargo on the MVB surface. Previous studies have begun to shed light on the molecular mechanisms of ESCRT-mediated membrane remodeling, with special emphasis on the ESCRT-III complex. In particular, the ESCRT-II induced, ordered assembly of the four ESCRT-III subunits Vps20, Snf7, Vps24 and Vps2 into a ring-shaped complex has been shown to be required for membrane remodeling and scission during ILV formation. The AAA-ATPase Vps4 disassembles and recycles the ESCRT-III complex, thereby terminating the ESCRT pathway. A mechanistic role for Vps4 in ILV-formation has been unclear. By combining yeast genetics with biochemistry and electron tomography we find that ESCRT-II triggered ESCRT-III assembly on endosomes is required to induce or stabilize the necks of growing ILVs. Yet, ESCRT-III alone is not sufficient to complete ILV biogenesis. Rather, binding of Vps4 to ESCRT-III, coordinated by interactions with Vps2 and Snf7, couples ESCRT-III disassembly to membrane neck constriction during ILV formation. Thus, Vps4 not only recycles ESCRT-III subunits but also cooperates with ESCRT-III to drive distinct membrane remodeling steps that lead to efficient membrane scission at the end of ILV biogenesis in vivo. Based on these findings we propose that ESCRT-III and Vps4 function together as a membrane remodeling machinery.