Stress granule homeostasis is modulated by TRIM21-mediated ubiquitination of G3BP1 and autophagy-dependent elimination of stress granules
Notice bibliographique
Résumé
Eukaryotic stress granules (SGs) are highly dynamic assemblies of untranslated mRNAs and proteins that form through liquid-liquid phase separation (LLPS) under cellular stress. SG formation and elimination process is a conserved cellular strategy to promote cell survival, although the precise regulation of this process is poorly understood. Here, we screened six E3 ubiquitin ligases present in SGs and identified TRIM21 (tripartite motif containing 21) as a central regulator of SG homeostasis that is highly enriched in SGs of cells under arsenite-induced oxidative stress. Knockdown of TRIM21 promotes SG formation whereas overexpression of TRIM21 inhibits the formation of physiological and pathological SGs associated with neurodegenerative diseases. TRIM21 catalyzes K63-linked ubiquitination of the SG core protein, G3BP1 (G3BP stress granule assembly factor 1), and G3BP1 ubiquitination can effectively inhibit LLPS, in vitro. Recent reports suggested the involvement of macroautophagy/autophagy, as a stress response pathway, in the regulation of SG homeostasis. We systematically investigated well-defined autophagy receptors and identified SQSTM1/p62 (sequestosome 1) and CALCOCO2/NDP52 (calcium binding and coiled-coil domain 2) as the primary receptors that directly interact with G3BP1 during arsenite-induced stress. Endogenous SQSTM1 and CALCOCO2 localize to the periphery of SGs under oxidative stress and mediate SG elimination, as single knockout of each receptor causes accumulation of physiological and pathological SGs. Collectively, our study broadens the understanding in the regulation of SG homeostasis by showing that TRIM21 and autophagy receptors modulate SG formation and elimination respectively, suggesting the possibility of clinical targeting of these molecules in therapeutic strategies for neurodegenerative diseases. Abbreviations: ACTB: actin beta; ALS: amyotrophic lateral sclerosis; BafA1: bafilomycin A1; BECN1: beclin 1; C9orf72: C9orf72-SMCR8 complex subunit; CALCOCO2/NDP52: calcium binding and coiled-coil domain 2; Co-IP: co-immunoprecipitation; DAPI: 4’,6-diamidino-2-phenylindole; FTD: frontotemporal dementia; FUS: FUS RNA binding protein; G3BP1: G3BP stress granule assembly factor 1; GFP: green fluorescent protein; LLPS: liquid-liquid phase separation; MAP1LC3/LC3: microtubule associated protein 1 light chain 3; NBR1: NBR1 autophagy cargo receptor; NES: nuclear export signal; OPTN: optineurin; RFP: red fluorescent protein; SQSTM1/p62: sequestosome 1; SG: stress granule; TAX1BP1: Tax1 binding protein 1; TOLLIP: toll interacting protein; TRIM21: tripartite motif containing 21; TRIM56: tripartite motif containing 56; UB: ubiquitin; ULK1: unc-51 like autophagy activating kinase 1; WT: wild-type.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
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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 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».