Abstract Mitophagy preserves overall mitochondrial fitness by selectively targeting damaged mitochondria for degradation. The regulatory mechanisms that prevent PTEN-induced putative kinase 1 (PINK1) and E3 ubiquitin ligase Parkin (PINK1/Parkin)-dependent mitophagy and other selective autophagy pathways from overreacting while ensuring swift progression once initiated are largely elusive. Here, we demonstrate how the TBK1 (TANK-binding kinase 1) adaptors NAP1 (NAK-associated protein 1) and SINTBAD (similar to NAP1 TBK1 adaptor) restrict the initiation of OPTN (optineurin)-driven mitophagy by competing with OPTN for TBK1. Conversely, they promote the progression of nuclear dot protein 52 (NDP52)-driven mitophagy by recruiting TBK1 to NDP52 and stabilizing its interaction with FIP200. Notably, OPTN emerges as the primary recruiter of TBK1 during mitophagy initiation, which in return boosts NDP52-mediated mitophagy. Our results thus define NAP1 and SINTBAD as cargo receptor rheostats, elevating the threshold for mitophagy initiation by OPTN while promoting the progression of the pathway once set in motion by supporting NDP52. These findings shed light on the cellular strategy to prevent pathway hyperactivity while still ensuring efficient progression.

Abstract Calcium influx through the voltage-gated L-type calcium channels (LTCC) mediates a wide range of physiological processes from contraction to secretion. Despite extensive research on regulation of LTCC conductance by PKA phosphorylation in response to β-adrenergic stimulation, the science remains incomplete. Here, we show that Wnt11, a non-canonical Wnt ligand, through its G protein-coupled receptor (GPCR) Fzd7 attenuates the LTCC conductance by preventing the proteolytic processing of its C terminus. This is mediated across species by protein kinase A (PKA), which is compartmentalized by A-kinase anchoring proteins (AKAP). Systematic analysis of all AKAP family members revealed AKAP2 anchoring of PKA is central to the Wnt11-dependent regulation of the channel. The identified Wnt11/AKAP2/PKA signalosome is required for heart development, controlling the intercellular electrical coupling in the developing zebrafish heart. Altogether, our data revealed Wnt11/Fzd7 signaling via AKAP2/PKA as a conserved alternative GPCR system regulating Ca 2+ homeostasis.

Efficient and accurate DNA replication is particularly critical in stem and progenitor cells for successful proliferation and survival. The replisome, an amalgam of protein complexes, is responsible for binding potential origins of replication, unwinding the double helix, and then synthesizing complimentary strands of DNA. According to current models, the initial steps of DNA unwinding and opening are facilitated by the CMG complex, which is composed of a GINS heterotetramer that connects Cdc45 with the mini-chromosome maintenance (Mcm) helicase. In this work, we provide evidence that in the absence of GINS function DNA replication is cell autonomously impaired, and we also show that gins1 and gins2 mutants exhibit elevated levels of apoptosis restricted to actively proliferating regions of the central nervous system (CNS). Intriguingly, our results also suggest that the rapid cell cycles during early embryonic development in zebrafish may not require the function of the GINS complex as neither Gins1 nor Gins2 seem to be present during these stages.

Understanding living systems requires an in depth knowledge of the signaling networks that drive cellular homeostasis, regulate intercellular communication and contribute to cell fates during development. Several resources exist to provide high-throughput datasets or manually curated interaction information from human or invertebrate model organisms. We previously developed SignaLink, a uniformly curated, multi-layered signaling resource containing information for human and for the model organisms nematode Caenorhabditis elegans and fruit fly Drosophila melanogaster. Until now, the use of the SignaLink database for zebrafish pathway analysis was limited. To overcome this limitation we created SignaFish (http://signafish.org), a fish-specific signaling resource, built using the concept of SignaLink. SignaFish contains more than 200 curation based signaling interactions, 132 further interactions listed in other resources, and it also lists potential miRNA based regulatory connections for 7 major signaling pathways. From the SignaFish website, users can reach other web resources, such as ZFIN. SignaFish provides signaling or signaling-related interactions that can be examined for each gene, or downloaded for each signaling pathway. We believe that the SignaFish resource will serve as a novel navigating point for experimental design and evaluation for the zebrafish community and for researchers focusing on non-model fish species, such as cyclids.

Mitophagy preserves overall mitochondrial fitness by selectively targeting damaged mitochondria for degradation. The regulatory mechanisms that prevent PINK1/Parkin-dependent mitophagy and other selective autophagy pathways from overreacting while ensuring swift progression once initiated are largely elusive. Here, we demonstrate how the TBK1 adaptors NAP1 and SINTBAD restrict the initiation of OPTN-driven mitophagy by competing with OPTN for TBK1. Conversely, they promote the progression of NDP52-driven mitophagy by recruiting TBK1 to NDP52 and stabilizing its interaction with FIP200. Notably, OPTN emerges as the primary recruiter of TBK1 during mitophagy initiation, which in return boosts NDP52-mediated mitophagy. Our results thus define NAP1 and SINTBAD as cargo receptor rheostats, elevating the threshold for mitophagy initiation by OPTN while promoting the progression of the pathway once set in motion by supporting NDP52. These findings shed light on the cellular strategy to prevent pathway hyperactivity while still ensuring efficient progression.