In silico analysis of coevolution among ERMES proteins, Pex11, and Lam6.

In eukaryotic cells, communication and dynamic interactions among different organelles are important for maintaining cellular homeostasis. The endoplasmic reticulum (ER) mitochondria encounter structure (ERMES) complex establishes membrane contact sites between ER and mitochondria and is essential for phospholipid transport, protein import, and mitochondrial dynamics and inheritance. In this work, in silico analyses were used to probe the intramolecular interactions in ERMES proteins and the interactions that support the ERMES complex. Based on mutual information (MI), sites of intramolecular coevolution are predicted in the core proteins Mmm1, Mdm10, Mdm12, Mdm34, the peroxisomal protein Pex11, and cytoplasmic Lam6; these sites are linked to structural features of the proteins. Intermolecular coevolution is predicted among the synaptotagmin-like mitochondrial lipid-binding protein (SMP) domains of Mmm1, Mdm12, and Mdm34. Segments of Pex11 and Lam6 also share MI with the SMP domains of Mmm1 and Mdm12 and with the N terminus of Mdm34, implicating Mdm34 as part of a hub for interactions between ERMES and other complexes. In contrast, evidence of limited intermolecular coevolution involving the outer membrane protein Mdm10 was detected only with Mmm1 and Pex11. The results support models for the organization of these interacting proteins and suggest roles for Pex11 and Lam6 in regulating complex formation. [ABSTRACT FROM AUTHOR]

Chez les cellules eucaryotes, la communication et les interactions dynamiques entre les différents organites sont importantes au maintien de l'homéostasie cellulaire. Le complexe ERMES (« endoplasmic reticulum - mitochondria encounter structure ») établit des sites de contact membranaires entre le réticulum endoplasmique et la mitochondrie et il est essentiel au transport des phospholipides, à l'import des protéines et à la dynamique et à l'hérédité mitochondriales. Dans ce travail, des analyses in silico ont été utilisées pour explorer les interactions intramoléculaires chez les protéines d'ERMES et les interactions qui soutiennent le complexe ERMES. À partir de l'information mutuelle (IM), des sites de coévolution intramoléculaire sont prédits dans les protéines cœur Mmm1, Mdm10, Mdm12, Mdm34, la protéine du peroxysome Pex11 et la protéine du cytoplasme Lam6; ces sites sont liés aux caractéristiques structurales des protéines. Une coévolution intermoléculaire est prédite dans les domaines SMP (« synaptotagmin-like mitochondrial lipid-binding protein ») de Mmm1, Mdm12 et Mdm34. Des segments de Pex11 et de Lam6 partagent aussi une IM avec les domaines SMP de Mmm1 et de Mdm12, et avec l'extrémité N-terminale de Mdm34, ce qui implique Mdm34 comme élément faisant partie d'un centre d'interactions entre ERMES et d'autres complexes. Par contre, l'indication d'une coévolution intermoléculaire limitée impliquant la protéine de la membrane externe Mdm10 a été détectée chez Mmm1 et Pex11 seulement. Les résultats appuient les modèles quant à l'organisation de ces protéines qui interagissent et suggèrent que Pex11 et Lam6 jouent un rôle dans la régulation de la formation du complexe. [Traduit par la Rédaction] [ABSTRACT FROM AUTHOR]