Systemic control of protein synthesis through sequestration of translation and ribosome biogenesis factors during severe heat stress.
Environmental stress causes the sequestration of proteins into insoluble deposits including cytoplasmic stress granules (SGs), containing mRNA and a variety of translation factors. Here we systematically identified proteins sequestered in Saccharomyces cerevisiae at 46 °C by a SG co-localization screen and proteomic analysis of insoluble protein fractions. We identified novel SG components including essential aminoacyl-tRNA synthetases. Moreover, we discovered nucleus-associated deposits containing ribosome biogenesis factors. Our study suggests downregulation of cytosolic protein synthesis and nuclear ribosome production at multiple levels through heat shock induced protein sequestrations.
Zentrum für Molekulare Biologie der Universität Heidelberg (ZMBH), DKFZ-ZMBH Alliance, Im Neuenheimer Feld 282, D-69120 Heidelberg, Germany; Deutsches Krebsforschungszentrum (DKFZ), Im Neuenheimer Feld 280, D-69120 Heidelberg, Germany.
Valeria
V
Cherkasov
Zentrum für Molekulare Biologie der Universität Heidelberg (ZMBH), DKFZ-ZMBH Alliance, Im Neuenheimer Feld 282, D-69120 Heidelberg, Germany; Deutsches Krebsforschungszentrum (DKFZ), Im Neuenheimer Feld 280, D-69120 Heidelberg, Germany.
Tomas
T
Grousl
Zentrum für Molekulare Biologie der Universität Heidelberg (ZMBH), DKFZ-ZMBH Alliance, Im Neuenheimer Feld 282, D-69120 Heidelberg, Germany; Deutsches Krebsforschungszentrum (DKFZ), Im Neuenheimer Feld 280, D-69120 Heidelberg, Germany.
Patrick
P
Theer
Zentrum für Molekulare Biologie der Universität Heidelberg (ZMBH), DKFZ-ZMBH Alliance, Im Neuenheimer Feld 282, D-69120 Heidelberg, Germany; Deutsches Krebsforschungszentrum (DKFZ), Im Neuenheimer Feld 280, D-69120 Heidelberg, Germany.
Yevhen
Y
Vainshtein
Zentrum für Molekulare Biologie der Universität Heidelberg (ZMBH), DKFZ-ZMBH Alliance, Im Neuenheimer Feld 282, D-69120 Heidelberg, Germany.
Christine
C
Glässer
Zentrum für Molekulare Biologie der Universität Heidelberg (ZMBH), DKFZ-ZMBH Alliance, Im Neuenheimer Feld 282, D-69120 Heidelberg, Germany.
Cyril
C
Mongis
Zentrum für Molekulare Biologie der Universität Heidelberg (ZMBH), DKFZ-ZMBH Alliance, Im Neuenheimer Feld 282, D-69120 Heidelberg, Germany; Deutsches Krebsforschungszentrum (DKFZ), Im Neuenheimer Feld 280, D-69120 Heidelberg, Germany.
Günter
G
Kramer
Zentrum für Molekulare Biologie der Universität Heidelberg (ZMBH), DKFZ-ZMBH Alliance, Im Neuenheimer Feld 282, D-69120 Heidelberg, Germany; Deutsches Krebsforschungszentrum (DKFZ), Im Neuenheimer Feld 280, D-69120 Heidelberg, Germany.
Georg
G
Stoecklin
Zentrum für Molekulare Biologie der Universität Heidelberg (ZMBH), DKFZ-ZMBH Alliance, Im Neuenheimer Feld 282, D-69120 Heidelberg, Germany; Deutsches Krebsforschungszentrum (DKFZ), Im Neuenheimer Feld 280, D-69120 Heidelberg, Germany.
Michael
M
Knop
Zentrum für Molekulare Biologie der Universität Heidelberg (ZMBH), DKFZ-ZMBH Alliance, Im Neuenheimer Feld 282, D-69120 Heidelberg, Germany; Deutsches Krebsforschungszentrum (DKFZ), Im Neuenheimer Feld 280, D-69120 Heidelberg, Germany. Electronic address: a.mogk@zmbh.uni-heidelberg.de.
Axel
A
Mogk
Zentrum für Molekulare Biologie der Universität Heidelberg (ZMBH), DKFZ-ZMBH Alliance, Im Neuenheimer Feld 282, D-69120 Heidelberg, Germany; Deutsches Krebsforschungszentrum (DKFZ), Im Neuenheimer Feld 280, D-69120 Heidelberg, Germany. Electronic address: bukau@zmbh.uni-heidelberg.de.
Bernd
B
Bukau
D003593:Cytoplasm / Q000378:metabolism; D018869:Heat-Shock Response; D001678:Organelle Biogenesis; D021381:Protein Transport; D040901:Proteomics; D012333:RNA, Messenger / Q000235:genetics / Q000378:metabolism; D012270:Ribosomes / Q000378:metabolism*; D012441:Saccharomyces cerevisiae / Q000166:cytology / Q000235:genetics / Q000378:metabolism / Q000502:physiology; D029701:Saccharomyces cerevisiae Proteins / Q000096:biosynthesis* / Q000737:chemistry / Q000235:genetics / Q000378:metabolism; D012995:Solubility
D012333:RNA, Messenger; D029701:Saccharomyces cerevisiae Proteins
Chaperone; Heat shock; Protein sequestration; Ribosome biogenesis; Stress granule; Translation