Autophagy initiation is regulated by the ULK1 kinase complex. To gain insights into functions of the holo-complex, we generated a deep interactome by combining affinity purification- and proximity labeling-mass spectrometry of all four complex members: ULK1, ATG13, ATG101, and RB1CC1/FIP200. Under starvation conditions, the ULK1 complex interacts with several protein and lipid kinases and phosphatases, implying the formation of a signalosome. Interestingly, several selective autophagy receptors also interact with ULK1, indicating the activation of selective autophagy pathways by nutrient starvation. One effector of the ULK1 complex is the HSC/HSP70 co-chaperone BAG2, which regulates the subcellular localization of the VPS34 lipid kinase complex member AMBRA1. Depending on the nutritional status, BAG2 has opposing roles. In growth conditions, the unphosphorylated form of BAG2 sequesters AMBRA1, attenuating autophagy induction. In starvation conditions, ULK1 phosphorylates BAG2 on Ser31, which supports the recruitment of AMBRA1 to the ER membrane, positively affecting autophagy.

Canonical autophagy is regulated by ULK1, the most proximal protein kinase specifically regulating autophagy initiation. To gain new insights into functions of the ULK1 holo-complex in autophagy regulation, we generated a deep ULK1 complex interactome by combining affinity purification- and proximity labelling-mass spectrometry of all four ULK1 complex members: ULK1, ATG13, ATG101 and RB1CC1/FIP200. Under starvation conditions, the ULK1 complex interacts with several protein and lipid kinases and phosphatases implying the formation of a signalosome. Interestingly, also several selective autophagy receptors interact with ULK1 indicating the activation of selective autophagy pathways by nutrient starvation. One effector of the ULK1 complex is the HSC/HSP70 co-chaperone BAG2, which regulates the subcellular localization of the VPS34 lipid kinase complex member AMBRA1. Depending on the nutritional status, BAG2 has opposing roles. In growth promoting conditions, the unphosphorylated form of BAG2 sequesters AMBRA1, attenuating autophagy induction. In starvation conditions, ULK1 phosphorylates BAG2 on Ser31, supporting its recruitment to the ER membrane and positively affecting autophagy flux.

Abstract The biogenesis of eukaryotic ribosomes involves the ordered assembly of around 80 ribosomal proteins. Supplying equimolar amounts of assembly-competent ribosomal proteins is complicated by their aggregation propensity and the spatial separation of their location of synthesis and pre-ribosome incorporation. Recent evidence has highlighted that dedicated chaperones protect individual, unassembled ribosomal proteins on their path to the pre-ribosomal assembly site. Here, we show that the co-translational recognition of Rpl3 and Rpl4 by their respective dedicated chaperone, Rrb1 or Acl4, prevents the degradation of the encoding RPL3 and RPL4 mRNAs in the yeast Saccharomyces cerevisiae . In both cases, negative regulation of mRNA levels occurs when the availability of the dedicated chaperone is limited and the nascent ribosomal protein is instead accessible to a regulatory machinery consisting of the nascent-polypeptide associated complex and the Caf130-associated Ccr4-Not complex. Notably, deregulated expression of Rpl3 and Rpl4 leads to their massive aggregation and a perturbation of overall proteostasis in cells lacking the E3 ubiquitin ligase Tom1. Taken together, we have uncovered an unprecedented regulatory mechanism that adjusts the de novo synthesis of Rpl3 and Rpl4 to their actual consumption during ribosome assembly and, thereby, protects cells from the potentially detrimental effects of their surplus production.