This thesis describes the use of a proteomics resource to define the spatial organization of the endoplasmic reticulum (ER) and to predict the function of poorly characterized proteins. By proteomics, resident proteins involved in translation and translocation (eIFs, Sec61, TRAP, and the OST complex) are enriched in rough ER. Resident chaperones and folding enzymes (PDIs, calnexin, and BiP) are in equal abundance in rough and smooth ER. The ER-associated degradation (ERAD) machinery (derlin-1, VCP/p97, sel-1L, ubiquitin conjugating enzymes, and the proteasome), and also cytosolic chaperones (Hsp90, TRiC) all colocalize with their highest enrichment in smooth ER. This suggests a model that the ER is segregated into functional subdomains, which is useful to predict functional features of poorly characterized proteins localized in the proteomics resource. Nudilin is a cytosolic-located (P body) protein affecting translation which colocalizes with translation constituents at the cytosolic face of the ER membrane. Nicalin clusters with translocon constituents and is found to associate with signal peptide peptidase as well as negatively regulate the model secretory protein tyrosinase at the translocon. Stexin also clusters with translocon constituents and associates transiently with an early N-glycosylated form of tyrosinase. Erlin-1 and TMX2 co-distribute with chaperones found throughout the rough and smooth ER and are found to associate transiently with later N-glycosylated forms of tyrosinase. The ER is spatially organized to coordinate the temporal processing of cargo. Spatial localization in the ER predicts the function of resident uncharacterized proteins. / Cette thèse décrit l’usage d’une ressource protéomique afin de définir l’organisation spatiale du réticulum endoplasmique (RE) et de prévoir la fonction de protéines peu charactérisées à ce jour. Par la protéomique, des protéines résidentes impliquées dans la translocation et la traduction (eIFs, Sec61, TRAP, et le complexe OST) sont enrichies dans le RE granuleux. Des chaperones résidentes et des enzymes de pliage (PDIs, calnexin et BiP) sont d’abondance égale dans le RE granuleux et le RE lisse. Le système de dégradation associé au RE (ERAD) (derlin-1, VCP/p97, sel-1L, enzymes de conjugaison de l’ubiquitin, protéasome) ainsi que les chaperones cytosoliques (Hsp90, TriC) sont tous colocalisés dans le RE lisse, leur enrichissement y étant le plus important. Ceci suggère que le RE est ségrégué en sous-domaines fonctionnels, ce qui est utile pour prédire les charactéristiques fonctionelles de protéines peu décrites, localisées dans la ressource protéomique. Nudilin est une protéine cytosolique (P body) affectant la traduction qui est colocalisée avec des constituants de la traduction à la surface cytosolique de la membrane du RE. Nicalin se regroupe avec des constituants du translocon et s’associe avec le signal peptide peptidase, en plus de réguler négativement la protéine de sécrétion tyrosinase au niveau du translocon. Stexin se regroupe aussi avec des constituants du translocon et s’associe de manière transitoire avec une forme N-glycosylée de tyrosinase trouvée immédiatement après sa synthèse. Erlin-1 et TMX2 se co-distribuent avec des chaperones trouvées à travers le RE lisse et granuleux et s’associent de manière transitoire avec des configurations N-glycosylée plus tardives de tyrosinase. Le RE est organisé dans l’espace afin de coordoner le traitement temporel de sa cargaison. La localisation spatialle des protéines résidentes non-charactérisées dans le RE prédit leur fonction.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:LACETR/oai:collectionscanada.gc.ca:QMM.40673 |
| Date | January 2009 |
| Creators | Jain, Michael |
| Contributors | John J M Bergeron (Supervisor) |
| Publisher | McGill University |
| Source Sets | Library and Archives Canada ETDs Repository / Centre d'archives des thèses électroniques de Bibliothèque et Archives Canada |
| Language | English |
| Detected Language | French |
| Type | Electronic Thesis or Dissertation |
| Format | application/pdf |
| Coverage | Doctor of Philosophy (Department of Anatomy and Cell Biology) |
| Rights | All items in eScholarship@McGill are protected by copyright with all rights reserved unless otherwise indicated. |
| Relation | Electronically-submitted theses. |
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