A new role of RAB21 and VARP in autophagy and autophagic exocytosis of ATP

Autores
Barbosa, María Carolina; Reta, Pablo; Nola, Sébastien; Aguilera, Milton Osmar; Galli, Thierry; Colombo, María Isabel; Fader Kaiser, Claudio Marcelo
Año de publicación
2025
Idioma
inglés
Tipo de recurso
artículo
Estado
versión publicada
Descripción
Autophagy has been implicated in various cellular processes, including non- conventional secretion. Our previous findings suggest that ATP is loaded into amphisomes and secreted upon autophagy stimulation at focal adhesion sites in a VAMP7-dependent manner. Here, we demonstrate that the knockout (KO) of VAMP7, along with its partners RAB21 and its guanine nucleotide exchange factor (GEF) VARP, inhibits ATP release, indicating a key role for this pathway in amphisome secretion. Constitutively inactive RAB21 also inhibited ATP secretion. RAB21 overexpression rescued starvation-induced ATP secretion in RAB21 KO, but not in VAMP7 or VARP KO cells. RAB21-LC3-positive vesicles redistributed to the cell periphery upon starvation. KO cells and overexpression experiments showed that RAB21 plays a positive role in autophagosome biogenesis, particularly in controlling the number of LC3-II- and DFCP1-positive structures upon starvation, suggesting a role in the early steps of autophagosome formation. Accordingly, VARP partially colocalized with LC3 upon starvation. Together, these findings identify a novel role for RAB21 in regulating autophagic ATP secretion likely in amphisome biogenesis and their localization in the cell periphery.
Fil: Barbosa, María Carolina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Mendoza. Instituto de Histología y Embriología de Mendoza Dr. Mario H. Burgos. Universidad Nacional de Cuyo. Facultad de Ciencias Médicas. Instituto de Histología y Embriología de Mendoza Dr. Mario H. Burgos; Argentina
Fil: Reta, Pablo. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Mendoza. Instituto de Histología y Embriología de Mendoza Dr. Mario H. Burgos. Universidad Nacional de Cuyo. Facultad de Ciencias Médicas. Instituto de Histología y Embriología de Mendoza Dr. Mario H. Burgos; Argentina
Fil: Nola, Sébastien. Université Paris Cité; Francia
Fil: Aguilera, Milton Osmar. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Mendoza. Instituto de Histología y Embriología de Mendoza Dr. Mario H. Burgos. Universidad Nacional de Cuyo. Facultad de Ciencias Médicas. Instituto de Histología y Embriología de Mendoza Dr. Mario H. Burgos; Argentina
Fil: Galli, Thierry. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Mendoza. Instituto de Histología y Embriología de Mendoza Dr. Mario H. Burgos. Universidad Nacional de Cuyo. Facultad de Ciencias Médicas. Instituto de Histología y Embriología de Mendoza Dr. Mario H. Burgos; Argentina. Université Paris Cité; Francia
Fil: Colombo, María Isabel. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Mendoza. Instituto de Histología y Embriología de Mendoza Dr. Mario H. Burgos. Universidad Nacional de Cuyo. Facultad de Ciencias Médicas. Instituto de Histología y Embriología de Mendoza Dr. Mario H. Burgos; Argentina
Fil: Fader Kaiser, Claudio Marcelo. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Mendoza. Instituto de Histología y Embriología de Mendoza Dr. Mario H. Burgos. Universidad Nacional de Cuyo. Facultad de Ciencias Médicas. Instituto de Histología y Embriología de Mendoza Dr. Mario H. Burgos; Argentina
Materia
RAB
SECRETION
ATP
Nivel de accesibilidad
acceso abierto
Condiciones de uso
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Repositorio
CONICET Digital (CONICET)
Institución
Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas
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Fil: Barbosa, María Carolina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Mendoza. Instituto de Histología y Embriología de Mendoza Dr. Mario H. Burgos. Universidad Nacional de Cuyo. Facultad de Ciencias Médicas. Instituto de Histología y Embriología de Mendoza Dr. Mario H. Burgos; Argentina
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description Autophagy has been implicated in various cellular processes, including non- conventional secretion. Our previous findings suggest that ATP is loaded into amphisomes and secreted upon autophagy stimulation at focal adhesion sites in a VAMP7-dependent manner. Here, we demonstrate that the knockout (KO) of VAMP7, along with its partners RAB21 and its guanine nucleotide exchange factor (GEF) VARP, inhibits ATP release, indicating a key role for this pathway in amphisome secretion. Constitutively inactive RAB21 also inhibited ATP secretion. RAB21 overexpression rescued starvation-induced ATP secretion in RAB21 KO, but not in VAMP7 or VARP KO cells. RAB21-LC3-positive vesicles redistributed to the cell periphery upon starvation. KO cells and overexpression experiments showed that RAB21 plays a positive role in autophagosome biogenesis, particularly in controlling the number of LC3-II- and DFCP1-positive structures upon starvation, suggesting a role in the early steps of autophagosome formation. Accordingly, VARP partially colocalized with LC3 upon starvation. Together, these findings identify a novel role for RAB21 in regulating autophagic ATP secretion likely in amphisome biogenesis and their localization in the cell periphery.
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