1. Functional dissection of the retrograde Shiga toxin trafficking inhibitor Retro-2
- Author
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Raphaël Sierocki, Julien Barbier, Adam D. Linstedt, Ludger Johannes, Alison Forrester, Stefan J. Rathjen, Mathilde Munier, Sylvain Pichard, Daniel Gillet, Henri-François Renard, Christophe Lamaze, Damarys Loew, Maria Daniela Garcia-Castillo, Jennifer Martinez, Livia Tepshi, Jean-Christophe Cintrat, Collin Bachert, Audrey Couhert, Florent Dingli, Cesar Augusto Valades-Cruz, Chimie biologique des membranes et ciblage thérapeutique (CBMCT - UMR 3666 / U1143), Institut Curie [Paris]-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Service d'Ingénierie Moléculaire pour la Santé (ex SIMOPRO) (SIMoS), Médicaments et Technologies pour la Santé (MTS), Université Paris-Saclay-Direction de Recherche Fondamentale (CEA) (DRF (CEA)), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Université Paris-Saclay-Direction de Recherche Fondamentale (CEA) (DRF (CEA)), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE), ANR-19-CE13-0001,GlycoTopoSwitch,La topologie des glycans comme interrupteur moléculaire pour l'activité des intérgines(2019), Carnegie Mellon University [Pittsburgh] (CMU), Service de Chimie Bio-Organique et de Marquage (SCBM), Centre de recherche de l'Institut Curie [Paris], Institut Curie [Paris], Human Frontier Science Program RGP0029-2014, Swedish Research Council European Commission K2015-99X-22877-01-6, Joint Ministerial Program of R&D against CBRNE Risks, Ile de France Région DIM Malinf initiative 140101, Région Ile-de-France, Fondation pour la Recherche Médicale, French Atomic Energy Commission, ANR-11-BSV2-0018,RETROscreen,Génétique chimique de la voie du transport rétrograde(2011), ANR-14-CE16-0004,AntiHUS,Preuve de concept in vivo de molécules contre le syndrome hémolytique et urémique(2014), European Project: 340485,EC:FP7:ERC,ERC-2013-ADG,GALECTCOMPART(2014), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut Curie [Paris]-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Institut de Chimie du CNRS (INC), Serva, Camille, BLANC - Génétique chimique de la voie du transport rétrograde - - RETROscreen2011 - ANR-11-BSV2-0018 - BLANC - VALID, Appel à projets générique - Preuve de concept in vivo de molécules contre le syndrome hémolytique et urémique - - AntiHUS2014 - ANR-14-CE16-0004 - Appel à projets générique - VALID, La topologie des glycans comme interrupteur moléculaire pour l'activité des intérgines - - GlycoTopoSwitch2019 - ANR-19-CE13-0001 - AAPG2019 - VALID, and Endocytic Membrane Compartmentalization by Galectins - GALECTCOMPART - - EC:FP7:ERC2014-04-01 - 2019-03-31 - 340485 - VALID
- Subjects
Retrograde transport ,[SDV]Life Sciences [q-bio] ,Vesicular Transport Proteins ,Golgi Apparatus ,Endoplasmic Reticulum ,Shiga Toxins ,chemistry.chemical_compound ,anterograde trafficking ,COPII ,mass spectrometry ,0303 health sciences ,biology ,Qa-SNARE Proteins ,Chemistry ,trans-Golgi network ,030302 biochemistry & molecular biology ,Shiga-like toxin ,Shiga toxin ,Transport protein ,Cell biology ,Protein Transport ,chemical genetics ,Ricin ,SNARE ,Benzamides ,click chemistry ,symbols ,Retro-2 ,GPP130 ,biological phenomena, cell phenomena, and immunity ,retention using selective hooks ,syntaxin-5 ,endocrine system ,Sec16A ,Endosome ,small molecule ,chemical biology ,Endosomes ,Thiophenes ,STxB ,03 medical and health sciences ,symbols.namesake ,[SDV.BBM] Life Sciences [q-bio]/Biochemistry, Molecular Biology ,Humans ,[SDV.BBM]Life Sciences [q-bio]/Biochemistry, Molecular Biology ,proximity ligation assay ,Molecular Biology ,030304 developmental biology ,Endoplasmic reticulum ,Biological Transport ,Cell Biology ,Golgi apparatus ,nervous system ,Chaperone (protein) ,Axoplasmic transport ,biology.protein ,HeLa Cells - Abstract
International audience; The retrograde transport inhibitor Retro-2 has a protective effect on cells and in mice against Shiga-like toxins and ricin. Retro-2 causes toxin accumulation in early endosomes and relocalization of the Golgi SNARE protein syntaxin-5 to the endoplasmic reticulum. The molecular mechanisms by which this is achieved remain unknown. Here, we show that Retro-2 targets the endoplasmic reticulum exit site component Sec16A, affecting anterograde transport of syntaxin-5 from the endoplasmic reticulum to the Golgi. The formation of canonical SNARE complexes involving syntaxin-5 is not affected in Retro-2-treated cells. By contrast, the interaction of syntaxin-5 with a newly discovered binding partner, the retrograde trafficking chaperone GPP130, is abolished, and we show that GPP130 must indeed bind to syntaxin-5 to drive Shiga toxin transport from the endosomes to the Golgi. We therefore identify Sec16A as a druggable target and provide evidence for a non-SNARE function for syntaxin-5 in interaction with GPP130.
- Published
- 2020