Role Myotubularinu 9 (MTMR9) a jeho vazebných partnerů MTMR6 a MTMR8 v makropinocytóze

Abstract

Macropinocytosis is an actin-dependent, non-selective endocytic pathway involved in various physiological and pathological processes. Like other endocytic routes, it is regulated by the spatiotemporal distribution of phosphoinositides, key signaling molecules that define membrane identity, mediate vesicular trafficking, and coordinate numerous cellular events. Their intracellular levels are tightly controlled by specific kinases and phosphatases, including the myotubularin (MTM) family and related proteins (MTMRs), which dephosphorylate phosphatidylinositol 3-phosphate (PI(3)P) and phosphatidylinositol 3,5-bisphosphate (PI(3,5)P₂) at the 3-position. During macropinocytosis, PI(3)P accumulates at the plasma membrane and, together with PI(3,5)P₂, on the membranes of nascent macropinosomes, contributing to their formation and maturation. Previous studies have shown that MTMR9 and its dimerization partner MTMR6 localize to the plasma membrane during macropinocytosis, and that their knockdown reduces macropinocytic cargo uptake in cancer cells. In this diploma thesis, we investigated both knockdown and overexpression of MTMR9, MTMR6, and MTMR8 in RPE-1 cells, which perform macropinocytosis under physiological conditions. Our aim was to assess the impact of these phosphatases on the uptake of...

Makropinocytóza je na aktinu závislá a neselektivní endocytární dráha, která hraje důležitou roli v řadě fyziologických i patologických procesů. Podobně jako jiné endocytární dráhy je makropinocytóza regulována časoprostorovou distribucí fosfoinositidů, které slouží jako klíčové signální lipidy a zajišťují membránovou identitu, váčkový transport i další buněčné procesy. Jejich hladiny jsou v buňkách řízeny specifickými kinázami a fosfatázami, mezi které patří i myotubularin (MTM) a jemu příbuzné proteiny (MTMRs). MTMR fosfatázy rozpoznávají fosfatidylinositol-3-fosfát a fosfatidylinositol-3,5-bisfosfát (PI(3)P a PI(3,5)P2) jako substrát a defosforylují je na pozici 3. Během makropinocytózy se PI(3)P hromadí v cytoplazmatické membráně a spolu s PI(3,5)P2 také v membráně nově vznikajících makropinozomů, čímž se podílí na jejich vzniku i maturaci. Dřívější studie ukázala, že MTMR9 a jeho dimerizační partner MTMR6 lokalizují do cytoplazmatické membrány během makropinocytózy a snížení jejich exprese v nádorových buňkách vede ke snížení příjmu makropinocytárního nákladu. V této diplomové práci jsme se zaměřili na snížení i zvýšení exprese MTMR9, MTMR8 a MTMR6 ve fyziologicky makropinocytujících buňkách RPE-1. Cílem práce bylo sledovat vliv těchto fosfatáz na úroveň příjmu fluorescenčně značeného dextranu...