Interaction of protocadherin-15 with the scaffold protein whirlin supports its anchoring of hair-bundle lateral links in cochlear hair cells.

Autor: Michel V; Institut Pasteur, Unité de génétique et physiologie de l'audition, 75015, Paris, France.; UMRS 1120, Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale, 75015, Paris, France.; Complexité du vivant, Sorbonne Université, 75005, Paris, France.; Institut de l'audition, Centre de l'Institut Pasteur, 75012, Paris, France., Pepermans E; Institut Pasteur, Unité de génétique et physiologie de l'audition, 75015, Paris, France.; UMRS 1120, Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale, 75015, Paris, France.; Complexité du vivant, Sorbonne Université, 75005, Paris, France.; Center for Proteomics, University of Antwerp, 2020, Antwerp, Belgium., Boutet de Monvel J; Institut Pasteur, Unité de génétique et physiologie de l'audition, 75015, Paris, France.; UMRS 1120, Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale, 75015, Paris, France.; Complexité du vivant, Sorbonne Université, 75005, Paris, France.; Institut de l'audition, Centre de l'Institut Pasteur, 75012, Paris, France., England P; Institut Pasteur, Plateforme de biophysique moléculaire, Paris, France., Nouaille S; Institut Pasteur, Unité de génétique et physiologie de l'audition, 75015, Paris, France.; UMRS 1120, Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale, 75015, Paris, France.; Complexité du vivant, Sorbonne Université, 75005, Paris, France.; Institut de l'audition, Centre de l'Institut Pasteur, 75012, Paris, France., Aghaie A; Institut Pasteur, Unité de génétique et physiologie de l'audition, 75015, Paris, France.; UMRS 1120, Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale, 75015, Paris, France.; Complexité du vivant, Sorbonne Université, 75005, Paris, France.; Institut de l'audition, Centre de l'Institut Pasteur, 75012, Paris, France.; Institut de la vision, Syndrome de Usher et autres atteintes rétino-cochléaires, 75012, Paris, France., Delhommel F; Complexité du vivant, Sorbonne Université, 75005, Paris, France.; Institut Pasteur, Unité Récepteurs-Canaux, 75015, Paris, France.; Institute of Structural Biology, Helmholtz Zentrum, Munich, Germany., Wolff N; Complexité du vivant, Sorbonne Université, 75005, Paris, France.; Institut Pasteur, Unité Récepteurs-Canaux, 75015, Paris, France., Perfettini I; Institut Pasteur, Unité de génétique et physiologie de l'audition, 75015, Paris, France.; UMRS 1120, Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale, 75015, Paris, France.; Complexité du vivant, Sorbonne Université, 75005, Paris, France., Hardelin JP; Institut Pasteur, Unité de génétique et physiologie de l'audition, 75015, Paris, France.; UMRS 1120, Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale, 75015, Paris, France.; Complexité du vivant, Sorbonne Université, 75005, Paris, France., Petit C; Institut Pasteur, Unité de génétique et physiologie de l'audition, 75015, Paris, France. christine.petit@pasteur.fr.; UMRS 1120, Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale, 75015, Paris, France. christine.petit@pasteur.fr.; Complexité du vivant, Sorbonne Université, 75005, Paris, France. christine.petit@pasteur.fr.; Institut de l'audition, Centre de l'Institut Pasteur, 75012, Paris, France. christine.petit@pasteur.fr.; Institut de la vision, Syndrome de Usher et autres atteintes rétino-cochléaires, 75012, Paris, France. christine.petit@pasteur.fr.; Collège de France, 75005, Paris, France. christine.petit@pasteur.fr.; Center for Proteomics, University of Antwerp, 2020, Antwerp, Belgium. christine.petit@pasteur.fr., Bahloul A; Institut Pasteur, Unité de génétique et physiologie de l'audition, 75015, Paris, France. amel.bahloul@stanford.edu.; UMRS 1120, Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale, 75015, Paris, France. amel.bahloul@stanford.edu.; Complexité du vivant, Sorbonne Université, 75005, Paris, France. amel.bahloul@stanford.edu.; Department of Otolaryngology, Head and Neck Surgery, Stanford University, Stanford, CA, USA. amel.bahloul@stanford.edu.
Jazyk: angličtina
Zdroj: Scientific reports [Sci Rep] 2020 Oct 02; Vol. 10 (1), pp. 16430. Date of Electronic Publication: 2020 Oct 02.
DOI: 10.1038/s41598-020-73158-1
Abstrakt: The hair bundle of cochlear hair cells is the site of auditory mechanoelectrical transduction. It is formed by three rows of stiff microvilli-like protrusions of graduated heights, the short, middle-sized, and tall stereocilia. In developing and mature sensory hair cells, stereocilia are connected to each other by various types of fibrous links. Two unconventional cadherins, protocadherin-15 (PCDH15) and cadherin-23 (CDH23), form the tip-links, whose tension gates the hair cell mechanoelectrical transduction channels. These proteins also form transient lateral links connecting neighboring stereocilia during hair bundle morphogenesis. The proteins involved in anchoring these diverse links to the stereocilia dense actin cytoskeleton remain largely unknown. We show that the long isoform of whirlin (L-whirlin), a PDZ domain-containing submembrane scaffold protein, is present at the tips of the tall stereocilia in mature hair cells, together with PCDH15 isoforms CD1 and CD2; L-whirlin localization to the ankle-link region in developing hair bundles moreover depends on the presence of PCDH15-CD1 also localizing there. We further demonstrate that L-whirlin binds to PCDH15 and CDH23 with moderate-to-high affinities in vitro. From these results, we suggest that L-whirlin is part of the molecular complexes bridging PCDH15-, and possibly CDH23-containing lateral links to the cytoskeleton in immature and mature stereocilia.
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