Interakce proteinových podjednotek SEC10 a SEC15 poutacího komplexu exocyst

Abstract

The exocyst is an evolutionarily conserved tethering complex involved in the regulation of the secretory pathway in eukaryotic cells. As an effector of Small GTPases, the exocyst contributes to efficient targeting of secretory vesicles to the sites of intense exocytosis at the plasmatic membrane through interactions with specific membrane phospholipids. The exocyst complex consists of eight subunits: SEC3, SEC5, SEC6, SEC8, SEC10, SEC15, EXO70, and EXO84. Each subunit binds at least two other subunits, among them the interaction of SEC10 and SEC15 is crucial for the exocyst function. The question remains how this particular interaction is evolutionarily conserved across different plant taxonomic groups. SEC10 and SEC15 genes from the three evolutionary groups of plants (green algae - Klebsormidium nitens, mosses - Marchantia polymorpha, angiosperms - Arabidopsis thaliana) were cloned into yeast two-hybrid vectors for studying protein interactions. Testing the interaction of SEC10 and SEC15 exocyst subunits from different plant species in the yeast-two hybrid system showed that despite partially different protein sequences of the tested subunits, their interaction across different evolutionary groups of plants remains very well conserved.

Exocyst je evolučně konzervovaný poutací komplex zapojený do regulace sekreční dráhy v eukaryotických buňkách. Jakožto efektor malých GTPáz zásadně přispívá ke správnému cílení sekrečních váčků do místa intenzivní exocytózy na plazmatické membráně díky interakci se specifickými fosfolipidy. Komplex exocyst se skládá z osmi podjednotek: SEC3, SEC5, SEC6, SEC8, SEC10, SEC15, EXO70 a EXO84, přičemž každá podjednotka se váže s minimálně dvěma dalšími podjednotkami. Pro funkci exocystu je klíčová interakce SEC10 a SEC15. Otázkou zůstává, jak jsou tyto dvě podjednotky v rámci rostlin funkčně konzervované. Geny SEC10 a SEC15 ze zástupců tří evolučně rozdílných skupin rostlin (zelené řasy - Klebsormidium nitens, mechu - Marchantia polymorpha, krytosemenné - Arabidopsis thaliana) byly klonovány do vektorů kvasinkového dvouhybridního systému pro studium proteinových interakcí. Testování vzájemné interakce SEC10 a SEC15 z odlišných druhů rostlin v kvasinkovém dvouhybridním systému ukázalo, že i přes variabilitu v proteinových sekvencích těchto podjednotek, zůstává jejich interakce napříč evolučními skupinami rostlin velmi dobře zachována.