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Tau ubiquitination and condensate formation with autophagy cargo receptors p62 and NBR1
Yue Qiu
Art der Arbeit
Masterarbeit
Universität
Universität Wien
Fakultät
Fakultät für Lebenswissenschaften
Studiumsbezeichnung bzw. Universitätlehrgang (ULG)
Masterstudium Molekulare Biologie
Betreuer*in
Sascha Martens
DOI
10.25365/thesis.70499
URN
urn:nbn:at:at-ubw:1-11219.19702.921023-6
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Abstracts
Abstract
(Deutsch)
Autophagie ist ein konservierter, lysosomabhängiger Abbauweg, der die Entfernung unnötiger oder dysfunktionaler Komponenten aus dem Zytoplasma vermittelt. Es hat sich herausgestellt, dass die Autophagie auch zum selektiven Abbau bestimmter Proteine und Proteinaggregate befähigt ist. Tau ist ein stark reguliertes axonales zytosolisches Protein, dessen pathologische Akkumulation und Aggregation zur Bildung von neurofibrillären Knäueln (NFTs) führen kann. Es wurde gezeigt, dass NFTs mit Regionen der Neurodegeneration im menschlichen Gehirn kolokalisieren und daher als Kennzeichen neurodegenerativer Tauopathien einschließlich der Alzheimer-Krankheit (AD) interpretiert werden. Es wurde gezeigt, dass der Abbau von Tau durch eine Beeinträchtigung der Autophagie stark reduziert wird, was darauf hindeutet, dass die Autophagie möglicherweise ein effektiver Abbauweg für Tau ist. In dieser Arbeit habe ich gezeigt, dass verschiedene E2/E3-Kombinationen unterschiedliche Muster von Ubiquitinketten an Tau anlagern können. Ubiquitiniertes Tau kann spezifisch von den Autophagie-Cargo-Rezeptoren p62 und NBR1 erkannt werden, und die Anhäufung der drei kann zur Bildung von Kondensaten führen. Zur Reinigung von ubiquitiniertem Tau sowie zur mikroskopischen Beobachtung und Quantifizierung der Kondensatbildung wurde ein reproduzierbares Verfahren etabliert. Verschiedene Verkürzungen von p62 und NBR1 wurden ebenfalls getestet, um den Mechanismus hinter der Kondensatbildung zu verstehen. Diese Arbeit bildete die Grundlage für weitere Forschungen zum Autophagie-Abbau von ubiquitiniertem Tau.
Abstract
(Englisch)
Autophagy is a conserved, lysosome dependent degradation pathway which mediates the removal of unnecessary or dysfunctional components from the cytoplasm. It has become clear that autophagy is also capable of selective degradation of specific proteins and protein aggregates. Tau is a highly regulated axonal cytosolic protein whose pathological accumulation and aggregation can result in neurofibrillary tangle (NFTs) formation. NFTs were shown to colocalize with regions of neurodegeneration in human brain, and therefore interpreted as a hallmark of neurodegenerative Tauopathies including Alzheimer’s disease (AD). Degradation of Tau was shown to be greatly reduced by autophagy impairment, suggesting that autophagy may be an effective degradation route for Tau. In this work, I showed that different E2/E3 combinations can attach different patterns of ubiquitin chains on Tau. Ubiquitinated Tau can be specifically recognized by autophagy cargo receptors p62 and NBR1, and the clustering of the three can lead to the formation of condensates. A reproducible procedure was established for the purification of ubiquitinated Tau, and for the microscopic observation and the quantification of condensate formation. Different truncations of p62 and NBR1 were also tested to understand the mechanism behind condensate formation. This work provided the foundation for further research on autophagy degradation of ubiquitinated Tau.
Schlagwörter
Schlagwörter
(Englisch)
Tau autophagy cargo receptor p62 NBR1 condensate
Schlagwörter
(Deutsch)
Tau Autophagie Cargo-Rezeptor p62 NBR1 Kondensat
Autor*innen
Yue Qiu
Haupttitel (Englisch)
Tau ubiquitination and condensate formation with autophagy cargo receptors p62 and NBR1
Paralleltitel (Deutsch)
Tau-Ubiquitinierung und Kondensatbildung mit Autophagie-Cargo-rezeptoren p62 und NBR1
Publikationsjahr
2021
Umfangsangabe
53 Seiten : Illustrationen
Sprache
Englisch
Beurteiler*in
Sascha Martens
Klassifikation
42 Biologie > 42.13 Molekularbiologie
AC Nummer
AC16487019
Utheses ID
60657
Studienkennzahl
UA | 066 | 834 | |