Newly synthesized soluble lysosomal proteins are transported from the Golgi apparatus to the lysosomes by two mannose 6-phosphate receptors. However, the sphingolipid activator protein prosaposin is targeted by the alternative trafficking receptor, sortilin. Prosaposin is the precursor of four lysosomal saposins required for the hydrolysis of sphingolipids. A previous study demonstrated that the removal of its C-terminus abolished the trafficking of prosaposin to the lysosomes. / To identify the sequences and amino acids involved in the interaction of prosaposin to sortilin and its transport to the lysosomes, we generated six prosaposin deletion constructs and examined the effect of truncation by co-immunoprecipitation and confocal microscopy. The experiments revealed that a 17 amino acid stretch in the first half of the C-terminus (aa524-540) was necessary for the binding of prosaposin to sortilin and essential for its transport to the lysosomes. / Since the pH is able to induce conformational changes in the four saposin domains, we performed a pH-dependent binding assay to test whether or not the binding of prosaposin to sortilin was affected by different pHs. The experiments demonstrated that binding of prosaposin to sortilin occurred at 6.0 or higher. A substantial decrease in binding was detected at pH 5.5, and at pH 5.0 both proteins did not form complexes. This result indicated that the binding of prosaposin to sortilin is pH-dependent. / Since hydrophilic residues usually modulate pH-dependent protein interactions we introduced six site-directed point mutations in hydrophilic residues within the first half of the C-terminus. The results showed that the mutation of single hydrophilic amino acids did not affect the binding of prosaposin to sortilin. / Considering that tryptophan, cysteine and proline residues are important in protein structure and function, we also introduced eight site-directed point mutations to these residues within the 17 amino acid stretch in the C-terminus. The experiments revealed that two tryptophans (W530 and W535), and two cysteines (C528 and C536) were essential for the transport of prosaposin to the lysosomes. In addition, one proline residue (P532) was critical for the proper folding of prosaposin during its synthesis, which was demonstrated by the MG132 Proteasome Inhibition Assay. / In conclusion, we have narrowed down the sortilin recognition site on the prosaposin molecule to a specific 17-residue stretch in the first half of the C-terminus and discovered the essential residues in this region for the lysosomal trafficking of prosaposin. / Les protéines lysosomiales solubles récemment identifiées et synthétisées sont transférées de l'appareil de Golgi des cellules vers les lysosomes par deux récepteurs, des mannoses 6-phosphates. Cependant l'activateur sphingolipidique de la prosaposine est ciblé sur la lysosomes par un récepteur alternatif, la sortiline. La prosaposine est le précurseur de quatre saposines lysosomiales requises pour l'hydrolyse des sphingolipides. Une étude récente a déjà démontré que l'élimination de la terminaison-C de la sphingolipide empêche le transport de la prosaposine vers les lysosomes. / Pour identifier les séquences d'acides aminés impliqués dans l'interaction de la prosaposine avec la sortiline et ainsi clarifier le mode de transport de ces séquences vers les lysosomes, nous avons procédé, par co-immunoprécipitation et immunomicroscopie confocale et à l'élimination de six séquences distinctes de la saposine. Ces expériences ont montré que la première moitié de la terminaison-C (aa524-540) la séquence des 17 résidus peptidiques est nécessaire pour permettre la liaison de la sortiline à la prosaposine et le transport de la prosaposine vers les lysosomes. fr / Le pH du milieu agit sur l'interaction d'un ligand à son récepteur. Nous avons donc analysé la liaison de la prosaposine à la sortiline à différents pH. Les résultats on montré que la liaison de la prosaposine à la sortiline se fait à un pH de 6.0 ou plus. Par contre la prosaposine ne forme pas de complexes avec la sortiline à des pH de 5.0 et 5.5. fr / Puisque les résidus hydrophiles modulent normalement l'interaction des protéines nous avons introduit des mutations focales (point mutations) sur six sites de tels résidus hydrophiles de la terminaison-C de la prosaposine. Les résultats ont montré que de telles mutations n'ont aucun effet sur la liaison de la sortiline à la prosaposine. fr / Considérant que le tryptophane, la cystéine et la proline forment des séquences importantes de la structure et de la fonction des protéines, nous avons inséré huit mutations focales additionnelles sur la séquence de 17 résidus de la terminaison-C de la prosaposine. Les résultats ont révélé que deux molécules de tryptophane (W530 etW535) et deux molécules de cystéine (C528 et C536) sont essentielles au transport de la prosaposine vers les lysosomes. Par ailleurs, une molécule de proline (P532) provoque la dégradation de la prosaposine par des protéosomes. fr / En conclusion nous avons circonscrit certains aspects moléculaires de la relation de la sortiline à la prosaposine. Nous avons montré en particulier que la liaison de la sortiline à la prosaposine se situe au niveau d'un site précis du segment de la terminaison-C de la prosaposine dont certains éléments jouent un rôle essentiel dans le transport de la prosaposine vers les lysosomes. fr
| Identifer | oai:union.ndltd.org:LACETR/oai:collectionscanada.gc.ca:QMM.92262 |
| Date | January 2010 |
| Creators | Yuan, Libin |
| Contributors | Carlos R Morales (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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