Characterization of the potential Cdc42 regulators Dop1 and Rdi1 in budding yeast
Final Report Abstract
Zellpolarität ist bei zahlreichen biologischen Prozessen von Bedeutung. Rho-GTPasen, insbesondere Cdc42, spielen eine zentrale Rolle bei der Polarisierung von Zellen. Im Rahmen dieses Projekts sollte die Regulation von Cdc42 durch Rdi1 und Sut1 in der Hefe Saccharomyces cerevisiae untersucht werden. Es konnte gezeigt werden, dass Rdi1 Cdc42, Rho1 und Rho4 aber nicht die anderen Rho- GTPasen von der Membran extrahiert. Die Bindung zwischen Rdi1 und Cdc42 sowie Rho1 wird durch den Cdc42-Effektor Cla4 disruptiert. Rho4 wird nach der Extraktion von der Membran abgebaut dieser Prozess hängt von der Glykogen-Synthase-Kinase-3β Ygk3, dem Proteasom und vakuolären Proteasen ab. In einem Split-Ubiquitin-Screen wurden außerdem neue Bindungspartner von Rdi1 identifiziert, die in Zukunft charakterisiert werden sollen. Dop1, ein Protein, von dem berichtet wurde, das es mit dem Cdc42-GAP Bem3 einen Komplex bildet, sollte ebenfalls untersucht werden. Da aber keine positiven Ergebnisse erzielt wurden, wurde das Projekt abgebrochen und statt dessen die Regulation des Transkriptionsregulators Sut1 durch die Cdc42-Effektoren und p21-aktivierten Kinasen (PAKs) Ste20, Cla4 und Skm1 untersucht. Sut1 wurde zuvor in einem Screen als putativer Interaktor von Ste20 identifiziert. Es konnte gezeigt werden, dass alle drei PAKs an Sut1 binden. Außerdem wurde nachgewiesen, dass alle PAKs im Zellkern lokalisieren. Ste20, Cla4 und Skm1 inhibieren die Expression der Sut1-Targetgene AUS1 und DAN1, die die Sterolaufnahme in die Zelle vermitteln. Tatsächlich hemmen PAKs nicht nur die Genexpression, sondern auch den Sterolimport selbst. Da PAKs auch die Biosynthese und Speicherung von Sterolen negativ beeinflussen und die Enzyme der Speicherung und Synthese an Zellpolarisierung beteiligt sind, scheinen PAKs über Modulation der Sterolhomöostase Zellen zu polarisieren.
Publications
- (2008) The Rho GDI Rdi1 regulates Rho GTPases by distinct mechanisms. Mol. Biol. Cell 19:2885-2896
Tiedje, C., Sakwa, I., Just, U. und Höfken, T.
- (2009) The Cdc42 effectors Ste20, Cla4, and Skm1 down-regulate the expression of genes involved in sterol uptake by a mitogen-activated protein kinase-independent pathway. Mol. Biol. Cell 20:4826-4837
Lin, M., Unden, H., Jacquier, N., Schneiter, R., Just, U. und Höfken, T.
