Functional characterization of Protrudin (ZFYVE27) and its interaction partners.

Protrudin (ZFYVE27) was originally identified as an interacting partner of Spastin (SPAST), which is most frequently mutated in autosomal dominant form of hereditary spastic paraplegia (HSP). ZFYVE27 belongs to the FYVE family of proteins, which have ability to bind phosphotidylinositol (PtdIns) and control directional membrane trafficking in the neurons. ZFYVE27 interacts with itself and another HSP proteins: SPAST, VAP, Rab11 and RTN1. All this proteins take part in the neurite formation and play role in pathogenesis and neurodegeneration of HSP. The objective of my work was to verify ability to bind PtdIns(3)P by full length ZFYVE27 and part of ZFYVE27 which contain only FYVE domain. For that we used the Liposomal Binding Assay and co-immunoprecipitation analysis. We showed ZFYVE27 capacity of binding PtdIns(3)P, despite the different built of FYVE domain. Next we checked influence of two SPAST mutants on ZFYVE27 localization in mammalian cell lines and interactions between ZFYVE27, REEP1 and ATL1. We used for that co-localization and co-immunoprecipitation assay. Our research showed the mutants SPAST dominant negative effect on ZFYVE27 redistribution and confirmed the interactions between ZFYVE27 – REEP1 and ZFYVE27 – ATL1.Nowadays more research on the function of the protein ZFYVE27 is still conducted that will allow to characterize its function.

Białko Protrudyna (ZFYVE27) zostało odkryte jako partner interakcyjny Spastyny (SPAST), którego mutacje najczęściej powodują autosomalną dominującą formę spastycznej paraplegii (HSP). Zaliczane jest ono do rodziny białek FYVE, które posiadają zdolność wiązania fosfatydyloinozytoli (PtdIns) i odpowiadają za kierunkowy transport błonowy w neuronach. ZFYVE27 ma zdolność wchodzenia w interakcje z samym sobą, jak i z innymi białkami HSP: SPAST, VAP, Rab11 i RTN1. Wszystkie te białka biorą udział w formowaniu neuronów i odpowiadają za patogenezę i neurodegenerację w HSP. W obecnej pracy sprawdzono zdolność wiązania PtdIns(3)P przez białko ZFYVE27 o pełnej długości i fragment zawierający wyłącznie domeną FYVE. Użyto do tego celu testu Liposomal Binding Assay i metody koimmunoprecypitacji. Wykazano pomimo innej budowy domeny FYVE, predyspozycje ZFYVE27 do wiązania PtdIns(3)P.Następnie zbadano wpływ dwóch mutantów białka SPAST na lokalizację ZFYVE27 w komórkach ssaków oraz interakcję ZFYVE27 z białkami: REEP1 i ATL1. Do tego celu użyto metod koimmunoprecypitacji i immunocytochemii. Przeprowadzone badania wykazały dominujący negatywny efekt mutantów SPAST na rozkład ZFYVE27 w komórce oraz potwierdziły oddziaływania pomiędzy białkami ZFYVE27 – REEP1 i ZFYVE27 – ATL1. W dalszym ciągu prowadzone są kolejne badania, pozwalające scharakteryzować funkcję białka ZFYVE27.