Many cell surface stimuli cause calcium release from endoplasmic reticulum (ER) stores to regulate cellular physiology. Upon ER calcium store depletion, the ER-resident protein stromal interaction molecule 1 (STIM1) physically interacts with plasma membrane protein Orai1 to induce calcium release-activated calcium (CRAC) currents that conduct calcium influx from the extracellular milieu. Although the physiological relevance of this process is well established, the mechanism supporting the assembly of these proteins is incompletely understood. Earlier we demonstrated a previously unknown post-translational modification of Orai1 with long-chain fatty acids, known as S-acylation. We found that S-acylation of Orai1 is dynamically regulated in a stimulus-dependent manner and essential for its function as a calcium channel. Here using the acyl-resin assisted capture (acyl-RAC) assay, we show that STIM1 is also rapidly S-acylated at cysteine 437 upon ER calcium store depletion. Using a combination of live cell imaging and electrophysiology approaches with a mutant STIM1 protein which could not be S-acylated, we determined that the S-acylation of STIM1 is required for the assembly of STIM1 into puncta with Orai1 and full CRAC channel function. Together with the S-acylation of Orai1, our data suggest that stimulus-dependent S-acylation of CRAC channel components Orai1 and STIM1 is a critical mechanism facilitating the CRAC channel assembly and function.

许多细胞表面刺激会导致钙从内质网 (ER) 储存中释放，以调节细胞生理。在 ER 钙储存耗尽后，ER 驻留蛋白基质相互作用分子 1 (STIM1) 与质膜蛋白 Orai1 物理相互作用以诱导钙释放激活钙 (CRAC) 电流，该电流从细胞外环境引导钙流入。尽管这一过程的生理相关性已得到充分确立，但支持这些蛋白质组装的机制尚不完全清楚。早些时候，我们用长链脂肪酸证明了 Orai1 的一种以前未知的翻译后修饰，称为 S-酰化。我们发现 Orai1 的 S-酰化以刺激依赖性方式动态调节，并且对于其作为钙通道的功能至关重要。在这里使用酰基树脂辅助捕获 (acyl-RAC) 测定，我们表明 STIM1 在 ER 钙储存耗尽后也在半胱氨酸 437 处迅速 S- 酰化。使用活细胞成像和电生理学方法与不能被 S- 酰化的突变 STIM1 蛋白相结合，我们确定 STIM1 的 S- 酰化对于将 STIM1 组装成具有 Orai1 和完整 CRAC 通道功能的 puncta 是必需的。连同 Orai1 的 S-酰化，我们的数据表明 CRAC 通道组分 Orai1 和 STIM1 的刺激依赖性 S-酰化是促进 CRAC 通道组装和功能的关键机制。使用活细胞成像和电生理学方法与不能被 S- 酰化的突变 STIM1 蛋白相结合，我们确定 STIM1 的 S- 酰化对于将 STIM1 组装成具有 Orai1 和完整 CRAC 通道功能的 puncta 是必需的。连同 Orai1 的 S-酰化，我们的数据表明 CRAC 通道组分 Orai1 和 STIM1 的刺激依赖性 S-酰化是促进 CRAC 通道组装和功能的关键机制。使用活细胞成像和电生理学方法与不能被 S- 酰化的突变 STIM1 蛋白相结合，我们确定 STIM1 的 S- 酰化对于将 STIM1 组装成具有 Orai1 和完整 CRAC 通道功能的 puncta 是必需的。连同 Orai1 的 S-酰化，我们的数据表明 CRAC 通道组分 Orai1 和 STIM1 的刺激依赖性 S-酰化是促进 CRAC 通道组装和功能的关键机制。