Macroautophagy/autophagy defines an evolutionarily conserved catabolic process that targets cytoplasmic components for lysosomal degradation. The process of autophagy from initiation to closure is tightly executed and controlled by the concerted action of autophagy-related (Atg) proteins. Although substantial progress has been made in characterizing transcriptional and post-translational regulation of ATG/Atg genes/proteins, little is known about the translational control of autophagy. Here we report that Psp2, an RGG motif protein, positively regulates autophagy through promoting the translation of Atg1 and Atg13, two proteins that are crucial in the initiation of autophagy. During nitrogen starvation conditions, Psp2 interacts with the 5' UTR of ATG1 and ATG13 transcripts in an RGG motif-dependent manner and with eIF4E and eIF4G2, components of the translation initiation machinery, to regulate the translation of these transcripts. Deletion of the PSP2 gene leads to a decrease in the synthesis of Atg1 and Atg13, which correlates with reduced autophagy activity and cell survival. Furthermore, deactivation of the methyltransferase Hmt1 constitutes a molecular switch that regulates Psp2 arginine methylation status as well as its mRNA binding activity in response to starvation. These results reveal a novel mechanism by which Atg proteins become upregulated to fulfill the increased demands of autophagy activity as part of translational reprogramming during stress conditions, and help explain how ATG genes bypass the general block in protein translation that occurs during starvation.

中文翻译：

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Psp2，一种新型的自噬调节因子，可促进自噬相关蛋白的翻译。

巨自噬/自噬定义了一种进化上保守的分解代谢过程，该过程针对细胞质成分进行溶酶体降解。自噬从启动到关闭的过程由自噬相关 (Atg) 蛋白的协同作用紧密执行和控制。尽管在表征 ATG/Atg 基因/蛋白质的转录和翻译后调控方面取得了实质性进展，但对自噬的翻译控制知之甚少。在这里，我们报告了 Psp2，一种 RGG 基序蛋白，通过促进 Atg1 和 Atg13 的翻译来正向调节自噬，这两种蛋白质对自噬的启动至关重要。在氮饥饿条件下，Psp2 与 ATG1 和 ATG13 转录物的 5' UTR 以 RGG 基序依赖性方式以及与 eIF4E 和 eIF4G2 相互作用，翻译起始机制的组成部分，以调节这些转录本的翻译。PSP2 基因的缺失导致 Atg1 和 Atg13 的合成减少，这与自噬活性和细胞存活率降低有关。此外，甲基转移酶 Hmt1 的失活构成了调节 Psp2 精氨酸甲基化状态及其对饥饿反应的 mRNA 结合活性的分子开关。这些结果揭示了一种新的机制，通过这种机制，Atg 蛋白被上调以满足作为压力条件下翻译重编程一部分的自噬活性增加的需求，并有助于解释 ATG 基因如何绕过饥饿期间发生的蛋白质翻译的一般阻滞。PSP2 基因的缺失导致 Atg1 和 Atg13 的合成减少，这与自噬活性和细胞存活率降低有关。此外，甲基转移酶 Hmt1 的失活构成了调节 Psp2 精氨酸甲基化状态及其对饥饿反应的 mRNA 结合活性的分子开关。这些结果揭示了一种新的机制，通过这种机制，Atg 蛋白被上调以满足作为压力条件下翻译重编程一部分的自噬活性增加的需求，并有助于解释 ATG 基因如何绕过饥饿期间发生的蛋白质翻译的一般阻滞。PSP2 基因的缺失导致 Atg1 和 Atg13 的合成减少，这与自噬活性和细胞存活率降低有关。此外，甲基转移酶 Hmt1 的失活构成了调节 Psp2 精氨酸甲基化状态及其对饥饿反应的 mRNA 结合活性的分子开关。这些结果揭示了一种新的机制，通过这种机制，Atg 蛋白被上调以满足作为压力条件下翻译重编程一部分的自噬活性增加的需求，并有助于解释 ATG 基因如何绕过饥饿期间发生的蛋白质翻译的一般阻滞。甲基转移酶 Hmt1 的失活构成了一个分子开关，可调节 Psp2 精氨酸甲基化状态及其对饥饿的反应 mRNA 结合活性。这些结果揭示了一种新的机制，通过这种机制，Atg 蛋白被上调以满足作为压力条件下翻译重编程一部分的自噬活性增加的需求，并有助于解释 ATG 基因如何绕过饥饿期间发生的蛋白质翻译的一般阻滞。甲基转移酶 Hmt1 的失活构成了一个分子开关，可调节 Psp2 精氨酸甲基化状态及其对饥饿的反应 mRNA 结合活性。这些结果揭示了一种新的机制，通过这种机制，Atg 蛋白被上调以满足作为压力条件下翻译重编程一部分的自噬活性增加的需求，并有助于解释 ATG 基因如何绕过饥饿期间发生的蛋白质翻译的一般阻滞。