Summary Chloroplasts are eukaryotic photosynthetic organelles that drive the global carbon cycle. Despite their importance, our understanding of their protein composition, function, and spatial organization remains limited. Here, we determined the localizations of 1,032 candidate chloroplast proteins by using fluorescent protein tagging in the model alga Chlamydomonas reinhardtii . The localizations provide insights into the functions of hundreds of poorly-characterized proteins, including identifying novel components of nucleoids, plastoglobules, and the pyrenoid. We discovered and further characterized novel organizational features, including eleven chloroplast punctate structures, cytosolic crescent structures, and diverse unexpected spatial distributions of enzymes within the chloroplast. We observed widespread protein targeting to multiple organelles, identifying proteins that likely function in multiple compartments. We also used machine learning to predict the localizations of all Chlamydomonas proteins. The strains and localization atlas developed here will serve as a resource to enable studies of chloroplast architecture and functions. Graphical Abstract Highlights 1,032 candidate chloroplast proteins localized by fluorescent tagging. This protein atlas reveals novel chloroplast structures, functional regions, and components. Prevalent dual-organelle localization suggests extensive cross-compartment coordination. Atlas-trained machine learning predicts localizations of all C. reinhardtii proteins.

ABSTRACT Polymers of septin protein complexes play cytoskeletal roles in eukaryotic cells. The specific subunit composition within complexes controls functions and higher-order structural properties. All septins have globular GTPase domains. The other eukaryotic cytoskeletal NTPases strictly require assistance from molecular chaperones of the cytosol, particularly the cage-like chaperonins, to fold into oligomerization-competent conformations. We previously identified cytosolic chaperones that bind septins and influence the oligomerization ability of septins carrying mutations linked to human disease, but it was unknown to what extent wild-type septins require chaperone assistance for their native folding. Here we use a combination of in vivo and in vitro approaches to demonstrate chaperone requirements for de novo folding and complex assembly by budding yeast septins. Individually purified septins adopted non-native conformations and formed non-native homodimers. In chaperonin- or Hsp70-deficient cells, septins folded slower and were unable to assemble post-translationally into native complexes. One septin, Cdc12, was so dependent on co-translational chaperonin assistance that translation failed without it. Our findings point to distinct translation elongation rates for different septins as a possible mechanism to direct a stepwise, co-translational assembly pathway in which general cytosolic chaperones act as key intermediaries.

1. Abstract How non-spore haploid Saccharomyces cells choose sites of budding and polarize towards pheromone signals in order to mate has been a subject of intense study. Unlike non-spore haploids, sibling spores produced via meiosis and sporulation by a diploid cell are physically interconnected and encased in a sac derived from the old cell wall of the diploid, called the ascus. Non-spore haploids bud adjacent to previous sites of budding, relying on stable cortical landmarks laid down during prior divisions, but since spore membranes are made de novo it was assumed that, as is known for fission yeast, Saccharomyces spores break symmetry and polarize at random locations. Here we show that this assumption is incorrect: Saccharomyces cerevisiae spores are born prepolarized to outgrow, prior to budding or mating, away from interspore bridges. Consequently, when spores bud within an intact ascus, their buds locally penetrate the ascus wall, and when they mate, the resulting zygotes adopt a unique morphology reflective of re-polarization towards pheromone, which we dub the derrière. Long-lived cortical foci containing the septin Cdc10 mark polarity sites, but the canonical bud site selection program is dispensable for spore polarity, thus the origin and molecular composition of these landmarks remain unknown. These findings demand further investigation of previously overlooked mechanisms of polarity establishment and local cell wall digestion, and highlight how a key step in the Saccharomyces life cycle has been historically neglected.

In patients with cancer, spontaneous renal bleeding can stem from a range of underlying factors, necessitating precise diagnostic tools for effective patient management. Benign and malignant renal tumors are among the primary culprits, with angiomyolipomas and renal cell carcinomas being the most common among them. Vascular anomalies, infections, ureteral obstructions, and coagulation disorders can also contribute to renal-related bleeding. Cross-sectional imaging techniques, particularly ultrasound and computed tomography (CT), play pivotal roles in the initial detection of renal bleeding. Magnetic resonance imaging and CT are preferred for follow-up evaluations and aid in detecting underlying enhancing masses. IV contrast-enhanced ultrasound can provide additional information for active bleeding detection and differentiation. This review article explores specific disorders associated with or resembling spontaneous acute renal bleeding in patients with renal tumors; it focuses on the significance of advanced imaging techniques in accurately identifying and characterizing renal bleeding in these individuals. It also provides insights into the clinical presentations, imaging findings, and treatment options for various causes of renal bleeding, aiming to enhance the understanding, diagnosis, and management of the issue.

Background . DEPDC5 (disheveled, Egl-10 and pleckstrin domain-containing protein 5) familial epilepsy syndrome is a group of epilepsy disorders caused by mutations in DEPDC5 gene, which is a part of the gap activity towards rag 1 (GATOR1) complex involved in regulating the mechanism target of rapamycin (mTOR) pathway. These mutations lead to hyperactivation of the mTOR pathway, disrupting the shaping of neurons and resulting in increased excitatory transmission and the development of epilepsy. The incidence and prevalence of DEPDC5 familial epilepsy syndrome are not well established, but studies suggest it may account for up to 10% of familial focal epilepsy cases. Genetic testing, electroencephalography (EEG), and brain magnetic resonance imaging (MRI) are important in diagnosing the disorder, although normal MRI results are common. Objective : to explain the rare sporadic mutation in DEPDC5 gene with p.R389H, a variant of unknown significance. Case report . A 6-year-old South-Asian girl was born at 34-weeks from non-consanguineous marriage without any prenatal events. She had hyperbilirubinemia by week-1, which was successfully treated with phototherapy. Her initial seizure occurred when she was three months old, just 2 days after the fever from the vaccination had subsided. It was considered a simple-febrile seizure and no treatment was given. At 3.5-months, she started having recurrent seizures. Workup including MRI/ infectious/metabolic panel was non-conclusive. EEG during the initial presentation showed epileptiform activity from the left temporal region. Despite being on multiple anti-epileptic drugs, the child was diagnosed with refractory epilepsy. Subsequently, EEG at 2.5-years showed inter-ictal bi-hemispheric epileptiform activity. EEG at 5-years showed inter-ictal spikes and wave discharges from bilateral fronto-temporal region with secondary generalization. By 3-years, MRI showed mildly deformed corpus callosum with inadequate thickening of splenium. DNA analysis confirmed heterozygous missense mutation in exon 16 of DEPDC5 gene, without chromosomal abnormalities. Mother was heterozygous for the same mutation but no mutations in the father was found. The child has grossly delayed milestones. Corrected age is approximately 1-year for fine motor and language, 1.5-years for gross motor, 2.5-years for cognition, social skills. She had developed autistic features as well with significant impaired auditory/visual processing. She had hypotonia (Right>Left), wide-based gait, and extrapyramidal movements. Conclusion . DEPDC5 gene mutation results in amino acid substitution of Histidine for Arginine at codon 389. This mutation has shown to be inherited in familial pattern. This R389H variant is not present in the 1000 genomes database and is predicted to be benign. However, It rather appears to be a sporadic mutation, which is a very rarely observed phenomena. Such patients may respond well to mTOR inhibitors such as rapamycin, making prompt diagnosis and treatment crucial.