Rab7 palmitoylation by zdhhc11 and phosphorylation by nek7 as modulators of endo-lysosomal trafficking in batten disease

Tejeda Valencia, Laura Daniela (2024). Rab7 palmitoylation by zdhhc11 and phosphorylation by nek7 as modulators of endo-lysosomal trafficking in batten disease Mémoire. Québec, Université du Québec, Institut national de la recherche scientifique, Maîtrise en sciences expérimentales de la santé, 116 p.

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Résumé

La lipofuscinose céroïde neuronale (NCL) est un groupe de maladies neurodégénératives héréditaires récessives chez l'enfant produite par une mutation des gènes NCL tels que CLN5. Notre laboratoire a montré que CLN5 participe à la modulation du trafic du réseau Golgi (TGN) endosome-trans en régulant les interactions entre Rab7 et Retromer. Rab7 module la récupération endosome vers TGN des récepteurs de tri lysosomal, du récepteur du mannose 6-phosphate (CI-MPR) et de la Sortilin via le recrutement de rétromères. La régulation de ces interactions effectrices est facilitée par des modifications post-traductionnelles (PTM), telles que la phosphorylation et la palmitoylation médiées par les palmitoyl transférases (PAT) et la phosphorylation médiée par les kinases.

Le cellulestoylation de Rab7 et le recrutement de retromer sont réduits dans les cellules CLN5KO Hela. En fait, les protéines NCL CLN3 et CLN5 sont également nécessaires au recrutement et au fonctionnement des rétromères. Nous proposons que CLN5 joue un rôle crucial dans le processus de palmitoylation de Rab7 en facilitant l'interaction Rab7/PAT. Pour tester cela, nous avons utilisé la complémentation de fluorescence biomoléculaire (BiFC) pour dépister les modifications des interactions Rab7-PAT. Parmi les 20 PAT testés, nous avons constaté que les interactions de ZDHHC11 étaient diminuées dans CLN5KO. Pour caractériser davantage ces PAT, nous avons utilisé siRNA et CRISPR-CAS9 pour épuiser DHHC8 et ZDHHC11 et avons trouvé significativement moins de Rab7 palmitoylé dans ces cellules par rapport au type sauvage. L'épuisement de ZDHHC11 a également entraîné una bimiution rétromère moins lié à la membrane. Nous avons également constaté que la phosphorylation de Rab7 par NEK7 est nécessaire pour une palmitoylation ultérieure et pour le recrutement de rétromères

Neuronal Ceroid Lipofuscinosis (NCL) is a group of childhood recessive inherited neurodegenerative diseases produced by a mutation in the NCL genes such as CLN5. Our laboratory has shown that CLN5 modulates endosome-to-trans Golgi network (TGN) trafficking by regulating interactions between Rab7 and Retromer. Rab7 modulates endosomes to TGN retrieval of the lysosomal sorting receptors mannose 6-phosphate receptor (CI-MPR) and Sortilin through retromer recruitment. The regulation of these effector interactions is facilitated by post-translational modifications (PTM), such as phosphorylation and palmitoylation mediated by palmitoyl transferases (PATs) and Phosphorylation mediated by Kinases.

Rab7 Palmitoylation and the recruitment of Retromer are reduced in CLN5KO Hela cells. The NCL proteins CLN3 and CLN5 are likewise necessary for retromer recruitment and function; we propose that CLN5 plays a crucial function in the palmitoylation process of Rab7 by facilitating the Rab7/PAT interaction. To test this, we used biomolecular fluorescence complementation (BiFC) to screen changes in Rab7-PAT interactions. Among the 20 PATs tested, we found that the interactions of ZDHHC11 were diminished in CLN5KO. To further characterize these PATs, we used siRNA and CRISPR-CAS9 to deplete DHHC8 and ZDHHC11 and found significantly less palmitoylated Rab7 in these cells compared to the wild type. Depletion of ZDHHC11 also resulted in a less membrane-bound retromer. We also discovered that Phosphorylation of Rab7 by NEK7 is required for posterior Palmitoylation and retromer recruitment.

Type de document:	Thèse Mémoire
Directeur de mémoire/thèse:	Lefrançois, Stéphane
Mots-clés libres:	Tri endolysosomal; Rab7, Maladie de Batten; Palmitoylation; Phosphorylation; Recrutement de Rétromères; Endo-lysosomal Sorting; Batten disease; Retromer recruitment
Centre:	Centre INRS-Institut Armand Frappier
Date de dépôt:	06 nov. 2024 14:56
Dernière modification:	06 nov. 2024 14:56
URI:	https://espace.inrs.ca/id/eprint/15884

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