Endolysosomal pathway defects in cells with perturbed WASH complex

Abstract

WASH complex je klíčovým regulátorem endosomálního třídění spolupracující s retromer komplexem. Souhra těchto dvou komplexů směruje endosomální proteiny do recyklační části dráhy a zabraňuje jejich degradaci v lysozomech. WASH komplex funguje jako nukleaci podporující faktor pro aktin, neboť indukuje polymeraci větvených aktinových sítí na endosomech pomocí aktivace Arp2/3. Endosomální aktinové sítě pravděpodobně hrají roli přímo ve třídění proteinů k recyklaci i odštěpování endosomálních tubulů. Tímto způsobem vznikají recyklační váčky, které transportují proteiny na plasmatickou membránu nebo trans-Golgiho pleteň. Buněčné linie s trvale vypnutými geny pro podjednotky WASH komplexu vytváří nápadné vakuoly. Tato diplomová práce se zabývá průběhem endolysozomální dráhy, lysozomální degradací a původem či mechanismem vzniku vakuol v buňkách s narušeným WASH komplexem. Ve zkoumaných buňkách jsme neobjevili žádný výrazný defekt průběhu endolysozomální dráhy. Zjistili jsme, že vakuoly zkoumaných buněk jsou zvětšené pozdní endosomy či lysozomy a vznikají na základě osmotického toku vody dovnitř těchto váčků. Schopnost lysozomální degradace zkoumaných buněk se jeví jako nedotčená.

The endosomal WASH complex is a crucial regulator of endosomal sorting. It cooperates with the retromer complex to navigate cargo proteins into the recycling rather than the degradative pathway. The WASH complex functions as an actin nucleation-promoting factor, inducing the polymerization of branched actin networks on early and sorting endosomes via Arp2/3 activation. Endosomal actin patches are believed to play a role either in the sorting of cargo proteins or in the membrane scission of endosomal tubules, resulting in the formation of recycling vesicles that carry cargoes towards the plasma membrane or the trans-Golgi network. Knockout cell lines of WASH complex subunits form prominent vacuoles. Here, we investigated the flow of the endolysosomal pathway, lysosomal degradation, and the origin and mechanism of vacuole formation in WASH complex-deficient cells. We did not find any gross defects in the flow of the endolysosomal pathway in the absence of the WASH complex. We showed that the vacuoles in WASH complex-deficient cells are enlarged late endosomes/lysosomes generated by osmotic swelling; however, lysosomal degradation capacity seems to be unaffected.