Abstract Cell-surface receptors control how cells respond to their environment. Many cell-surface receptors recycle from endosomes to the plasma membrane via a recently discovered pathway, which includes sorting-nexin SNX17, Retriever, WASH and CCC complexes. Here we discover that PIKfyve and its upstream PI3-kinase VPS34 positively regulate this pathway. VPS34 produces PI3P, which is the substrate for PIKfyve to generate PI3,5P 2 . We show that PIKfyve controls recycling of cargoes including integrins, receptors that control cell migration. Furthermore, endogenous PIKfyve colocalizes with SNX17, Retriever, WASH and CCC complexes on endosomes. Importantly, PIKfyve inhibition causes a loss of Retriever and CCC from endosomes, and mutation of the lipid binding site on a CCC subunit impairs its endosomal localization and delays integrin recycling. In addition, we show that recruitment of SNX17 is an early step and requires VPS34. These discoveries suggest that VPS34 and PIKfyve coordinate an ordered pathway to regulate recycling from endosomes and suggest how PIKfyve functions in cell migration.

Abstract During endosomal recycling, Sorting Nexin 17 (SNX17) facilitates the transport of numerous membrane cargo proteins by tethering them to the Retriever complex. Despite its importance, the mechanisms underlying this interaction have remained elusive. Here, we report the structure of the Retriever-SNX17 complex determined using cryogenic electron microscopy (cryo-EM). Our structure reveals that the C-terminal tail of SNX17 engages with a highly conserved interface between the VPS35L and VPS26C subunits of Retriever. Through comprehensive biochemical, cellular, and proteomic analyses, we demonstrate that disrupting this interface impairs the Retriever-SNX17 interaction, subsequently affecting the recycling of SNX17-dependent cargos and altering the composition of the plasma membrane proteome. Intriguingly, we find that the SNX17-binding pocket on Retriever can be utilized by other ligands that share a consensus acidic C-terminal tail motif. By showing how SNX17 is linked to Retriever, our findings uncover a fundamental mechanism underlying endosomal trafficking of critical cargo proteins and reveal a mechanism by which Retriever can engage with other regulatory factors.

The recycling of membrane proteins from endosomes to the cell surface is vital for cell signaling and survival. Retriever, a trimeric complex of VPS35L, VPS26C and VPS29, together with the CCC complex comprising CCDC22, CCDC93, and COMMD proteins, plays a crucial role in this process. The precise mechanisms underlying Retriever assembly and its interaction with CCC have remained elusive. Here, we present the first high-resolution structure of Retriever determined using cryogenic electron microscopy. The structure reveals a unique assembly mechanism, distinguishing it from its remotely related paralog, Retromer. By combining AlphaFold predictions and biochemical, cellular, and proteomic analyses, we further elucidate the structural organization of the entire Retriever-CCC complex and uncover how cancer-associated mutations disrupt complex formation and impair membrane protein homeostasis. These findings provide a fundamental framework for understanding the biological and pathological implications associated with Retriever-CCC-mediated endosomal recycling.