FIP200とATG16L1の相互作用は、ULK1複合体依存性と非依存性オートファジーを区別します

オートファジーは、複数のオートファジー関連遺伝子産物（ATGタンパク質）を必要とする細かく組織化された細胞異化プロセスです。ULK1複合体は、未知のメカニズムを介して上流シグナルを下流のATGタンパク質に統合するように機能します。ここでは、哺乳類FIP200とATG16L1の間の相互作用をそれぞれ特定しました。これは、それぞれULK1とATG5複合体の必須成分です。さらなる分析では、これがATG16L1の短いドメインによって媒介される直接的な相互作用であり、FIP200バインディングドメイン（FBD）と呼ばれることを示しています。FBDは、ATG16L1の自己減衰またはATG5との相互作用には必要ありません。特に、FBD誘導ATG16L1変異体は、ULK1複合体を必要とするアミノ酸の飢vによって誘発されるオートファジーの媒介に欠陥があります。ただし、この変異体は、ULK1複合体に依存しないプロセスであるグルコース剥離誘発性オートファジーをサポートする機能を保持しています。したがって、この研究は、ULK1依存性および非依存性オートファジープロセスを区別できるULK1とATG5複合体の間の以前に特徴付けられていない相互作用を特定します。

Autophagy is a finely orchestrated cellular catabolic process that requires multiple autophagy-related gene products (ATG proteins). The ULK1 complex functions to integrate upstream signals to downstream ATG proteins through an unknown mechanism. Here we have identified an interaction between mammalian FIP200 and ATG16L1, essential components of the ULK1 and ATG5 complexes, respectively. Further analyses show this is a direct interaction mediated by a short domain of ATG16L1 that we term the FIP200-binding domain (FBD). The FBD is not required for ATG16L1 self-dimerization or interaction with ATG5. Notably, an FBD-deleted ATG16L1 mutant is defective in mediating amino acid starvation-induced autophagy, which requires the ULK1 complex. However, this mutant retains its function in supporting glucose deprivation-induced autophagy, a ULK1 complex-independent process. This study therefore identifies a previously uncharacterized interaction between the ULK1 and ATG5 complexes that can distinguish ULK1-dependent and -independent autophagy processes.