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  • ATG16L1 phosphorylation is oppositely regulated by CSNK2/casein kinase 2 and PPP1/protein phosphatase 1 which determines the fate of cardiomyocytes during hypoxia/reoxygenation.

ATG16L1 phosphorylation is oppositely regulated by CSNK2/casein kinase 2 and PPP1/protein phosphatase 1 which determines the fate of cardiomyocytes during hypoxia/reoxygenation.

Autophagy (2015-06-18)
Huiwen Song, Jun Pu, Lin Wang, Lihua Wu, Jianmin Xiao, Qigong Liu, Jun Chen, Min Zhang, Yang Liu, Mingke Ni, Jinggang Mo, Yunliang Zheng, Deli Wan, XiongJiu Cai, Yaping Cao, Weiyi Xiao, Lei Ye, Enyuan Tu, Zhihai Lin, Jianxin Wen, Xiaoling Lu, Jian He, Yi Peng, Jing Su, Heng Zhang, Yongxiang Zhao, Meihua Lin, Zhiyong Zhang
ABSTRACT

Recent studies have shown that the phosphorylation and dephosphorylation of ULK1 and ATG13 are related to autophagy activity. Although ATG16L1 is absolutely required for autophagy induction by affecting the formation of autophagosomes, the post-translational modification of ATG16L1 remains elusive. Here, we explored the regulatory mechanism and role of ATG16L1 phosphorylation for autophagy induction in cardiomyocytes. We showed that ATG16L1 was a phosphoprotein, because phosphorylation of ATG16L1 was detected in rat cardiomyocytes during hypoxia/reoxygenation (H/R). We not only demonstrated that CSNK2 (casein kinase 2) phosphorylated ATG16L1, but also identified the highly conserved Ser139 as the critical phosphorylation residue for CSNK2. We further established that ATG16L1 associated with the ATG12-ATG5 complex in a Ser139 phosphorylation-dependent manner. In agreement with this finding, CSNK2 inhibitor disrupted the ATG12-ATG5-ATG16L1 complex. Importantly, phosphorylation of ATG16L1 on Ser139 was responsible for H/R-induced autophagy in cardiomyocytes, which protects cardiomyocytes from apoptosis. Conversely, we determined that wild-type PPP1 (protein phosphatase 1), but not the inactive mutant, associated with ATG16L1 and antagonized CSNK2-mediated phosphorylation of ATG16L1. Interestingly, one RVxF consensus site for PPP1 binding in the C-terminal tail of ATG16L1 was identified; mutation of this site disrupted its association with ATG16L1. Notably, CSNK2 also associated with PPP1, but ATG16L1 depletion impaired the interaction between CSNK2 and PPP1. Collectively, these data identify ATG16L1 as a bona fide physiological CSNK2 and PPP1 substrate, which reveals a novel molecular link from CSNK2 to activation of the autophagy-specific ATG12-ATG5-ATG16L1 complex and autophagy induction.

MATERIALI
Numero di prodotto
Marchio
Descrizione del prodotto

Sigma-Aldrich
HEPES, ≥99.5% (titration)
Prezzi e disponibilità al momento non sono disponibili
Sigma-Aldrich
Siero fetale bovino, non-USA origin, sterile-filtered, suitable for cell culture
Prezzi e disponibilità al momento non sono disponibili
Sigma-Aldrich
HEPES, BioPerformance Certified, ≥99.5% (titration), suitable for cell culture
Prezzi e disponibilità al momento non sono disponibili
Sigma-Aldrich
Tampone RIPA
Prezzi e disponibilità al momento non sono disponibili
Sigma-Aldrich
2-mercaptoetanolo, Molecular Biology, suitable for electrophoresis, suitable for cell culture, BioReagent, 99% (GC/titration)
Prezzi e disponibilità al momento non sono disponibili
Sigma-Aldrich
Cloruro di magnesio, Molecular Biology, 1.00 M±0.01 M
Prezzi e disponibilità al momento non sono disponibili
Roche
Cocktail di inibitori delle proteasi cOmplete, Mini, Tablets provided in a glass vial
Prezzi e disponibilità al momento non sono disponibili
Sigma-Aldrich
2-mercaptoetanolo, ≥99.0%
Prezzi e disponibilità al momento non sono disponibili
Sigma-Aldrich
Anticorpo monoclonale ANTI-FLAG® M2, clone M2, purified immunoglobulin (Purified IgG1 subclass), buffered aqueous solution (10 mM sodium phosphate, 150 mM NaCl, pH 7.4, containing 0.02% sodium azide)
Prezzi e disponibilità al momento non sono disponibili
Sigma-Aldrich
Metanolo, anhydrous, 99.8%
Prezzi e disponibilità al momento non sono disponibili
Sigma-Aldrich
Imidazolo, ReagentPlus®, 99%
Prezzi e disponibilità al momento non sono disponibili
Sigma-Aldrich
Collagenasi, for general use, Type I, ≥125 CDU/mg solid
Prezzi e disponibilità al momento non sono disponibili
Sigma-Aldrich
Desossiribonucleasi I, Type IV, lyophilized powder, ≥2,000 Kunitz units/mg protein
Prezzi e disponibilità al momento non sono disponibili
Sigma-Aldrich
DL-Dithiothreitol solution, BioUltra, Molecular Biology, ~1 M in H2O
Prezzi e disponibilità al momento non sono disponibili
Sigma-Aldrich
Sodio cloruro, Molecular Biology, DNase, RNase, and protease, none detected, ≥99% (titration)
Prezzi e disponibilità al momento non sono disponibili
Sigma-Aldrich
Cloruro di magnesio, ≥98%
Prezzi e disponibilità al momento non sono disponibili
Sigma-Aldrich
Imidazolo, ACS reagent, ≥99% (titration)
Prezzi e disponibilità al momento non sono disponibili
Sigma-Aldrich
Sodio cloruro, 5 M in H2O, BioReagent, Molecular Biology, suitable for cell culture
Prezzi e disponibilità al momento non sono disponibili
Sigma-Aldrich
L-glutammina, meets USP testing specifications, suitable for cell culture, 99.0-101.0%, from non-animal source
Prezzi e disponibilità al momento non sono disponibili
Sigma-Aldrich
Sodio cloruro, BioXtra, ≥99.5% (AT)
Prezzi e disponibilità al momento non sono disponibili
Sigma-Aldrich
Cloruro di calcio, BioUltra, Molecular Biology, ~1 M in H2O
Prezzi e disponibilità al momento non sono disponibili
Sigma-Aldrich
Sodio cloruro, BioReagent, suitable for cell culture, suitable for insect cell culture, suitable for plant cell culture, ≥99%
Prezzi e disponibilità al momento non sono disponibili
Sigma-Aldrich
Sodio cloruro, 0.9% in water, BioXtra, suitable for cell culture
Prezzi e disponibilità al momento non sono disponibili
Sigma-Aldrich
Pancreatin from porcine pancreas, 8 × USP specifications
Prezzi e disponibilità al momento non sono disponibili
Sigma-Aldrich
L-Glutathione reduced, suitable for cell culture, BioReagent, ≥98.0%, powder
Prezzi e disponibilità al momento non sono disponibili
Sigma-Aldrich
L-Glutathione reduced, ≥98.0%
Prezzi e disponibilità al momento non sono disponibili
Supelco
DL-Dithiothreitol solution, 1 M in H2O
Prezzi e disponibilità al momento non sono disponibili
Sigma-Aldrich
Fenil metansolfonile fluoruro, ≥98.5% (GC)
Prezzi e disponibilità al momento non sono disponibili
Sigma-Aldrich
Terreno di coltura 199, With Earle′s salts, L-glutamine and sodium bicarbonate, liquid, sterile-filtered, suitable for cell culture
Prezzi e disponibilità al momento non sono disponibili
Sigma-Aldrich
Siero di cavallo, Donor herd, USA origin, sterile-filtered, suitable for cell culture, suitable for hybridoma
Prezzi e disponibilità al momento non sono disponibili