Estructura y función del supercomplejo SEAC-EGOC sensible a los aminoácidos de la levadura

Área de la Ciencia:

• La señalización celular de las células.
• Mecanismos moleculares de regulación del crecimiento celular.
• Las vías de detección de aminoácidos.

Sus antecedentes:

• El complejo Seh1-asociado (SEAC), conocido como GATOR en los mamíferos, es crítico para la transducción de señales de disponibilidad de aminoácidos a la diana del complejo de rapamicina 1 (TORC1).
• SEAC comprende SEACIT (GATOR1), un inhibidor de TORC1 con actividad de la proteína activadora de la GTPasa (GAP) hacia Gtr1, y SEACAT (GATOR2), que modula la actividad de SEACIT.
• Los mecanismos moleculares precisos por los cuales el SEACAT regula el SEACIT siguen siendo incompletamente entendidos.

Objetivo del estudio:

• Para dilucidar las bases estructurales de la interacción SEAC-EGOC utilizando microscopía criolectrónica.
• Investigar el papel funcional del complejo SEAC-EGOC en la señalización de aminoácidos al TORC1.1.
• Identificar los componentes clave dentro de SEACAT, en particular Sea2, involucrados en la regulación de la activación de la vía TORC1.

Principales métodos:

• Microscopía cryoelectrónica (cryo-EM) para determinar la estructura del complejo SEAC-EGOC.
• Pruebas bioquímicas para evaluar la actividad de la proteína activadora de la GTPasa (GAP) de SEACIT.
• Estudios genéticos que involucran deleciones de subunidades (por ejemplo, Sea2) para evaluar los efectos en la señalización de aminoácidos al TORC1.

Principales resultados:

• La estructura cryo-EM revela que SEACIT se une directamente a dos moléculas EGOC en su conformación activa, independientemente de SEACAT.
• La actividad GAP de SEACIT es esencial para la regulación TORC1 dependiente de aminoácidos, y su alteración imita el fenotipo de deficiencia Gtr1-Gtr2.
• La pérdida de Sea2, o su dominio β-hélice N-terminal, afecta significativamente la señalización de aminoácidos a TORC1, lo que sugiere su papel en el reclutamiento de un inhibidor de GAP.

Conclusiones:

• El complejo SEAC-EGOC funciona como un centro central para detectar aminoácidos y retransmitir señales al TORC1.
• El dominio Sea2 β-propeller probablemente media la rápida señalización de aminoácidos a TORC1 mediante el reclutamiento de un inhibidor de GAP, con vías reguladoras adicionales más lentas también implicadas.