コートマータンパク質複合体I（COPI）および14-3-3シャペロンシステムとの相互作用によって媒介されるKa2 Kainate受容体の細胞内輸送

神経伝達物質受容体のアセンブリと人身売買は、細胞内シャペロン系と受容体タンパク質の個別の決定因子との相互作用を条件とするプロセスです。中枢神経系に多様な役割を果たしているイオノトロピックグルタミン酸受容体を形成するカイニン酸受容体サブユニットには、膜の発現または細胞内隔離のいずれかを促進するさまざまな人身売買決定因子が含まれています。このレポートでは、小胞体中のカイニン酸受容体サブユニットKA2の保持の重要なメカニズムとして、コートマータンパク質複合体I（COPI）ベシクルコートを特定します。COPIサブユニットは、小脳とCOS-7細胞の両方からKa2サブユニットで免疫沈降し、ベータCOPタンパク質は、アルギニンリッチ保持/回復決定剤を含む固定化Ka2ペプチドと直接相互作用しました。COPIタンパク質とKa2サブユニットとの関連は、Ka2の細胞質尾部におけるこのシグナルのアラニン置換により大幅に減少しました。COPI複合体タンパク質の温度感受性分解は、相同Ka2受容体の血漿膜局在の増加と相関していました。ヘテロマーGlur6a/Ka2受容体のアセンブリは、Ka2とCopiの関連性を著しく減少させました。最後に、COPI結合の減少は、14-3-3タンパク質との関連性の増加と相関しており、他の積分シグナル伝達タンパク質の将来の人身売買を媒介しました。したがって、これらの相互作用は、機能的KARの生合成の重要な初期チェックポイントを表しています。

Assembly and trafficking of neurotransmitter receptors are processes contingent upon interactions between intracellular chaperone systems and discrete determinants in the receptor proteins. Kainate receptor subunits, which form ionotropic glutamate receptors with diverse roles in the central nervous system, contain a variety of trafficking determinants that promote either membrane expression or intracellular sequestration. In this report, we identify the coatomer protein complex I (COPI) vesicle coat as a critical mechanism for retention of the kainate receptor subunit KA2 in the endoplasmic reticulum. COPI subunits immunoprecipitated with KA2 subunits from both cerebellum and COS-7 cells, and beta-COP protein interacted directly with immobilized KA2 peptides containing the arginine-rich retention/retrieval determinant. Association between COPI proteins and KA2 subunits was significantly reduced upon alanine substitution of this signal in the cytoplasmic tail of KA2. Temperature-sensitive degradation of COPI complex proteins was correlated with an increase in plasma membrane localization of the homologous KA2 receptor. Assembly of heteromeric GluR6a/KA2 receptors markedly reduced association of KA2 and COPI. Finally, the reduction in COPI binding was correlated with an increased association with 14-3-3 proteins, which mediate forward trafficking of other integral signaling proteins. These interactions therefore represent a critical early checkpoint for biosynthesis of functional KARs.