Keratin 8 is a scaffolding and regulatory protein of ERAD complexes
Notice bibliographique
Résumé
Abstract Early recognition and enhanced degradation of misfolded proteins by the endoplasmic reticulum (ER) quality control and ER-associated degradation (ERAD) cause defective protein secretion and membrane targeting, as exemplified for Z-alpha 1 antitrypsin (Z-A1AT), responsible for alpha-1-antitrypsin deficiency (A1ATD) and F508del-CFTR (cystic fibrosis transmembrane conductance regulator) responsible for cystic fibrosis (CF). Prompted by our previous observation that decreasing Keratin 8 (K8) expression increased trafficking of F508del-CFTR to the plasma membrane, we investigated whether K8 impacts trafficking of soluble misfolded Z-A1AT protein. The subsequent goal of this study was to elucidate the mechanism underlying the K8-dependent regulation of protein trafficking, focusing on the ERAD pathway. The results show that diminishing K8 concentration in HeLa cells enhances secretion of both Z-A1AT and wild type (WT) A1AT with a 13-fold and 4-fold increase, respectively. K8 down-regulation triggers ER failure and cellular apoptosis when ER stress is jointly elicited by conditional expression of the μ s heavy chains, as previously shown for Hrd1 knock-out. Simultaneous K8 silencing and Hrd1 knock-out did not show any synergistic effect, consistent with K8 acting in the Hrd1-governed ERAD step. Fractionation experiments reveal that K8 is recruited to ERAD complexes containing Derlin2, Sel1 and Hrd1 proteins upon expression of Z/WT-A1AT and F508del-CFTR. Treatment of the cells with c407, a small molecule inhibiting K8 interaction, decreases K8 and Derlin2 recruitment to high-order ERAD complexes. This was associated with increased Z-A1AT secretion in both HeLa and Z-homozygous A1ATD patients’ respiratory cells. Overall, we provide evidence that K8 acts as an ERAD modulator. It may play a scaffolding protein role for early-stage ERAD complexes, regulating Hrd1-governed retrotranslocation initiation/ubiquitination processes. Targeting K8-containing ERAD complexes is an attractive strategy for the pharmacotherapy of A1ATD.
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Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 0,001 |
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Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».