真菌Podospora anserinaの減数分裂発達中の紡錘体のダイナミクスには、小胞体形成タンパク質RTN1が必要です。

小胞体（ER）は、明確な構造的および機能的ドメインで構成される精巧なオルガネラです。ER構造とダイナミクスには、膜の曲率を促進し、ERの形成とリモデリングを調節する網膜およびYOP1/DP1ファミリーの膜形成タンパク質が含まれます。ここでは、モデル真菌Podospora Anserinaのレジキュロン（RTN1）およびYOP1タンパク質（YOP1およびYOP2）の機能と性的発達への貢献を分析しました。RTN1とYOP2は末梢ERに局在し、偏光成長中の菌糸領域の動的な頂端ERドメインに濃縮されることがわかりました。これらのドメインの形成は、RTN1またはYOP2の非存在下で減少し、YOP1の非存在下で廃止され、YOP1がRTN1および/またはYOP2と組み合わせて削除されると菌糸の成長が中程度に減少することを発見しました。さらに、RTN1がSpitzenkörperに関連することがわかりました。さらに、RTN1の局在は、減数分裂発達の間に調節され、その後の分化中に成長するASCI（Meiocytes）の頂点に蓄積し、その後の減数分裂の進行中に中期に蓄積します。さらに、RTN1の喪失は、YOP1またはYOP2を伴わないプロセスで、Ascospore（Meiotic Spore）形成に影響することを発見しました。最後に、RTN1変異体の子胞子形成の欠陥が、減数分裂発達全体の核分離と紡錘体のダイナミクスの欠陥に関連していることを示します。我々の結果は、P。anserinaの性的発達には、減数分裂核分離に必要な網膜RTN1を含むERの発達的リモデリングが含まれることを示しています。重要性減数分裂は、性的繁殖中の倍数性維持を可能にし、遺伝的組換えの可能性を提供し、遺伝的変異を生成する還元細胞分裂で構成されています。減数分裂は、真核生物の進化にとって最も重要なプロセスを構成します。このプロセス中の核の適切な分配は、染色体分離を実施する微小管細胞骨格装置である紡錘体の正確な機能と配置に依存しています。この研究では、モデルのPodospora anserina菌では、このプロセスには小胞体（ER） - 網状rtn1の構造化に関与するタンパク質が必要であることが示されています。ERは、異なる末梢ドメインや核エンベロープを含む明確な構造ドメインで構成される複雑なオルガネラです。私たちの発見は、減数分裂中の紡錘体のダイナミクスが、RTN1の活性を含むER膜のリモデリングに依存していることを示唆しています。私たちの研究では、ERの形成に関係するタンパク質が、性的サイクル中の核ダイナミクスの調節に主な貢献者であることを明らかにしています。

The endoplasmic reticulum (ER) is an elaborate organelle composed of distinct structural and functional domains. ER structure and dynamics involve membrane-shaping proteins of the reticulon and Yop1/DP1 families, which promote membrane curvature and regulate ER shaping and remodeling. Here, we analyzed the function of the reticulon (RTN1) and Yop1 proteins (YOP1 and YOP2) of the model fungus Podospora anserina and their contribution to sexual development. We found that RTN1 and YOP2 localize to the peripheral ER and are enriched in the dynamic apical ER domains of the polarized growing hyphal region. We discovered that the formation of these domains is diminished in the absence of RTN1 or YOP2 and abolished in the absence of YOP1 and that hyphal growth is moderately reduced when YOP1 is deleted in combination with RTN1 and/or YOP2. In addition, we found that RTN1 associates with the Spitzenkörper. Moreover, RTN1 localization is regulated during meiotic development, where it accumulates at the apex of growing asci (meiocytes) during their differentiation and at their middle region during the subsequent meiotic progression. Furthermore, we discovered that loss of RTN1 affects ascospore (meiotic spore) formation, in a process that does not involve YOP1 or YOP2. Finally, we show that the defects in ascospore formation of rtn1 mutants are associated with defective nuclear segregation and spindle dynamics throughout meiotic development. Our results show that sexual development in P. anserina involves a developmental remodeling of the ER that implicates the reticulon RTN1, which is required for meiotic nucleus segregation. IMPORTANCE Meiosis consists of a reductional cell division, which allows ploidy maintenance during sexual reproduction and which provides the potential for genetic recombination, producing genetic variation. Meiosis constitutes a process of foremost importance for eukaryotic evolution. Proper partitioning of nuclei during this process relies on accurate functioning and positioning of the spindle, the microtubule cytoskeletal apparatus that conducts chromosome segregation. In this research, we show that in the model fungus Podospora anserina this process requires a protein involved in structuring the endoplasmic reticulum (ER)-the reticulon RTN1. The ER is a complex organelle composed of distinct structural domains, including different peripheral domains and the nuclear envelope. Our findings suggest that spindle dynamics during meiosis relies on remodeling of the ER membrane, which involves the activity of RTN1. Our research discloses that the proteins implicated in shaping the ER are main contributors to the regulation of nuclear dynamics during the sexual cycle.