MARC

 008250123s2024        us                              c    eng  d
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■020    ▼a9798382738499
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■035    ▼a(MiAaPQ)umichrackham005396
■040    ▼aMiAaPQ▼cMiAaPQ
■0820  ▼a574
■1001  ▼aDennison,  Devon  Danielle.
■24510▼aExploring  the  Mechanics  of  Golgi-Localized  Tul1  Selective  Degradation
■260    ▼a[Sl]▼bUniversity  of  Michigan▼c2024
■260  1▼aAnn  Arbor▼bProQuest  Dissertations  &  Theses▼c2024
■300    ▼a157  p
■500    ▼aSource:  Dissertations  Abstracts  International,  Volume:  85-12,  Section:  B.
■500    ▼aAdvisor:  Baldridge,  Ryan  D.
■5021  ▼aThesis  (Ph.D.)--University  of  Michigan,  2024.
■520    ▼aThe  eukaryotic  proteome  is  in  constant  flux,  as  cellular  proteins  are  continuously  synthesized,  folded,  post-translationally  modified,  trafficked,  and  degraded  to  maintain  a  healthy  proteomic  balance.  Maintaining  this  balance  is  critical  to  organismal  health  and  disrupted  cellular  protein  homeostasis  is  omnipresent  in  human  disease.  Cellular  proteostasis  is  maintained  and/or  restored  by  networked  protein  quality  control  systems.  Endoplasmic  reticulum  (ER)  quality  control  surveils  nascent  secretory  and  membrane  proteins  synthesized  into  the  ER  lumen  before  trafficking  through  the  secretory  pathway.  Organelles  that  receive  ER-synthesized  proteins  contain  additional  quality  control  systems  that  recognize  and  respond  to  proteostatic  threats  by  either  rerouting  substrates  and/or  facilitating  their  degradation.In  S.  cerevisiae,  two  examples  of  post-ER  degradative  quality  control  systems  are  the  Tul1  (transmembrane  ubiquitin  ligase  1)  sub-complexes,  which  cycle  through  the  Golgi  apparatus/endosomal  compartments  or  localize  to  the  vacuole  (the  yeast  lysosome).  Two  features  of  the  Golgi-localized  Tul1  system  distinguish  it  from  all  other  degradative  quality  control  systems.  First,  Tul1  is  the  only  known  integral  membrane  ubiquitin  ligase  that  localizes  to  the  Golgi/endosomes  in  yeast.  Second,  Golgi-localized  Tul1  complexes  facilitate  protein  substrate  degradation  through  two  different  pathways:  the  vacuole  and  the  cytosolic  proteasome.Our  current  understanding  of  Golgi-localized  Tul1  substrate  degradation  is  quite  limited.  However,  the  pathway  by  which  a  substrate  is  degraded  seems  fixed  and  specific  to  the  recognized  protein;  proteasomal  substrates  are  not  re-routed  for  degradation  in  the  vacuole  and  vice  versa.  We  sought  to  elucidate  how  Tul1  complexes  specify  a  substrate  for  the  proteasome  versus  the  vacuole,  beginning  with  a  dissection  of  the  central  component  in  the  complex  the  Tul1  ubiquitin  ligase.  In  this  thesis,  we  established  deep  mutational  scanning  tools  and  biochemical  characterization  assays  to  perform  a  residue-level  structure-function  analysis  of  Tul1.  From  our  efforts,  we  defined  lumenal  mutations  that  impaired  Tul1  complex  formation  and  inhibited  its  function,  meaning  it  was  unable  to  degrade  proteasomal  and  vacuolar  substrates.Surprisingly,  we  identified  mutations  within  the  Tul1  RING  domain  that  changed  substrate  specificity.  These  mutants  were  nonfunctional  for  degradation  of  proteasomal  substrate,  but  hypomorphic  for  vacuolar  substrate  degradation.  We  did  not  identify  Tul1  single-residue  mutants  that  were  singularly  functional  for  only  proteasomal  or  only  vacuolar  substrate  degradation,  which  led  us  to  conclude  that  Tul1  is  important  for  selecting  substrates  for  either  degradation  pathway,  but  there  are  likely  other  factors  involved.Based  on  our  results,  we  propose  models  for  how  the  Golgi-localized  Tul1  system  can  selectively  degrade  substrates.  Of  these,  we  favor  a  model  in  which  differing  interactions  with  the  ubiquitin  conjugating  enzyme  Ubc4  influences  Tul1  to  selectively  conjugate  differing  lengths  of  ubiquitin  chains  on  to  proteasomal  and  vacuolar  substrates,  which  ultimately  directs  selective  substrate  engagement  with  degradation  machinery.  Further  exploration  of  this,  and  other  proposed  models,  can  be  easily  achieved  by  applying  or  adapting  tools  that  we  introduce.  In  summary,  the  work  presented  in  this  thesis  lends  further  insight  into  how  the  Golgi-localized  Tul1  protein  quality  control  system  contributes  to  maintaining  cellular  proteostasis  by  selectively  degrading  substrates  through  proteasomal  and  vacuolar  pathways.  
■590    ▼aSchool  code:  0127.
■650  4▼aCellular  biology
■650  4▼aBiochemistry
■650  4▼aMolecular  biology
■650  4▼aBiomechanics
■653    ▼aGolgi
■653    ▼aUbiquitin-proteasome  system
■653    ▼aRING-type  ubiquitin  ligase
■653    ▼aVacuole
■653    ▼aProtein  quality  control
■690    ▼a0379
■690    ▼a0487
■690    ▼a0307
■690    ▼a0648
■71020▼aUniversity  of  Michigan▼bCellular  &  Molecular  Biology.
■7730  ▼tDissertations  Abstracts  International▼g85-12B.
■790    ▼a0127
■791    ▼aPh.D.
■792    ▼a2024
■793    ▼aEnglish
■85640▼uhttp://www.riss.kr/pdu/ddodLink.do?id=T17162784▼nKERIS▼z이  자료의  원문은  한국교육학술정보원에서  제공합니다.

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