ATG9A, the only multi-pass transmembrane protein among core ATG proteins, is an essential regulator of autophagy, yet its regulatory mechanisms and network of interactions are poorly understood. Through quantitative BioID proteomics, we identify a network of ATG9A interactions that includes members of the ULK1 complex and regulators of membrane fusion and vesicle trafficking, including the TRAPP, EARP, GARP, exocyst, AP-1, and AP-4 complexes. These interactions mark pathways of ATG9A trafficking through ER, Golgi, and endosomal systems. In exploring these data, we find that ATG9A interacts with components of the ULK1 complex, particularly ATG13 and ATG101. Using knockout/reconstitution and split-mVenus approaches to capture the ATG13-ATG101 dimer, we find that ATG9A interacts with ATG13-ATG101 independently of ULK1. Deletion of ATG13 or ATG101 causes a shift in ATG9A distribution, resulting in an aberrant accumulation of ATG9A at stalled clusters of p62/SQSTM1 and ubiquitin, which can be rescued by an ULK1 binding-deficient mutant of ATG13. Together, these data reveal ATG9A interactions in vesicle-trafficking and autophagy pathways, including a role for an ULK1-independent ATG13 complex in regulating ATG9A.

中文翻译：

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BioID 揭示了 ATG9A 与 ATG13-ATG101 在 p62/SQSTM1-泛素簇降解中的相互作用

ATG9A 是核心 ATG 蛋白中唯一的多通道跨膜蛋白，是自噬的重要调节因子，但对其调节机制和相互作用网络知之甚少。通过定量 BioID 蛋白质组学，我们确定了一个 ATG9A 相互作用网络，其中包括 ULK1 复合物的成员和膜融合和囊泡运输的调节剂，包括 TRAPP、EARP、GARP、外囊、AP-1 和 AP-4 复合物。这些相互作用标志着 ATG9A 通过 ER、高尔基体和内体系统进行运输的途径。在探索这些数据时，我们发现 ATG9A 与 ULK1 复合体的成分相互作用，特别是 ATG13 和 ATG101。使用敲除/重组和分裂 mVenus 方法捕获 ATG13-ATG101 二聚体，我们发现 ATG9A 与 ATG13-ATG101 相互作用，独立于 ULK1。ATG13 或 ATG101 的缺失导致 ATG9A 分布的变化，导致 ATG9A 在停滞的 p62/SQSTM1 和泛素簇处异常积累，这可以通过 ATG13 的 ULK1 结合缺陷突变体来挽救。总之，这些数据揭示了 ATG9A 在囊泡运输和自噬途径中的相互作用，包括不依赖 ULK1 的 ATG13 复合物在调节 ATG9A 中的作用。