J S Robinson1, Daniel J. Klionsky1, Lois M. Banta1, Scott D. Emr1
1Division of Biology, 147-75, California Institute of Technology, Pasadena, California, 91125
Tóm tắt
Bằng cách lựa chọn các đột biến tự phát làm sai lệch vị trí của protein hợp nhất carboxypeptidase Y (CPY) và invertase của không bào đến bề mặt tế bào, chúng tôi đã xác định được các đột biến điều hướng protein không bào (vpt) trong 25 nhóm bổ sung vpt mới. Ngoài ra, các ký hiệu khác nhau trong mỗi của tám nhóm bổ sung vpt đã được xác định trước đó (vpt1 đến vpt8) cũng đã được tìm thấy. Các ký hiệu đại diện từ mỗi trong số 33 nhóm bổ sung vpt (vpt1 đến vpt33) cho thấy khuyết tật trong việc sắp xếp và xử lý của nhiều protein không bào khác nhau, bao gồm các hydrolaza hòa tan như CPY, proteinase A và proteinase B. Trong số 33 nhóm bổ sung, 19 nhóm đã chứa các ký hiệu đột biến dẫn đến các khuyết tật nghiêm trọng. Trong các đột biến này, CPY đã tích lũy trong dạng tiền chất đã được sửa đổi tại phức hợp Golgi và được tế bào đột biến tiết ra. Việc tiết protein thông thường dường như không bị ảnh hưởng trong các đột biến vpt. Sự thiếu hụt đáng kể việc rò rỉ của các dấu hiệu tế bào chất từ các tế bào đột biến vpt chỉ ra rằng các khuyết tật trong sắp xếp protein không bào liên quan đến những đột biến này không xuất phát từ sự phá vỡ tế bào. Ngoài ra, nhận định rằng các dạng tiền chất chứ không phải các dạng trưởng thành của CPY, proteinase A, proteinase B đã được tiết ra từ các đột biến vpt phù hợp với thực tế rằng sự sai lệch vị trí xảy ra ở giai đoạn sau khi chỉnh sửa đặc hiệu của phức hợp Golgi nhưng trước việc sắp xếp cuối cùng vào không bào của các enzyme này. Việc sắp xếp protein màng không bào dường như không bị ảnh hưởng trong phần lớn các đột biến vpt. Tuy nhiên, một phần các đột biến vpt (vpt11, vpt16, vpt18, và vpt33) được tìm thấy có khuyết tật trong việc sắp xếp một enzyme đánh dấu màng không bào, alpha-mannosidase. Đến 50% hoạt tính enzyme alpha-mannosidase được tìm thấy bị sai vị trí đến bề mặt tế bào trong các đột biến vpt này. Bảy nhóm bổ sung vpt (vpt3, vpt11, vpt15, vpt16, vpt18, vpt29, và vpt33) chứa ký hiệu dẫn đến kiểu hình chết có điều kiện; các đột biến mẫn cảm với nhiệt độ khi tế bào phát triển sinh dưỡng. Kiểu hình mẫn cảm với nhiệt độ này đã được chứng minh là lặn và đi kèm với khuyết tật sắp xếp protein không bào trong mỗi trường hợp. Phân tích tetrad đã cho thấy rằng vpt3 được định vị trên nhánh phải của nhiễm sắc thể XV và vpt15 nằm trên nhánh phải của nhiễm sắc thể II. Các cuộc lai chéo với các đột biến khác đã có các khuyết tật trong việc sắp xếp hoặc chức năng protein không bào (vpl, sec, pep, và các đột biến end) đã tiết lộ nhiều lần chồng chéo giữa các bộ gene khác nhau. Tóm lại, các dữ liệu này chỉ ra rằng hơn 50 sản phẩm gene tham gia, trực tiếp hoặc gián tiếp, vào quá trình sắp xếp protein không bào.
