Dokument: Die Funktion der 1/3 Inositolpolyphosphatkinase Asp1 beim polaren und invasiven Wachstum der Spalthefe Schizosaccharomyces pombe

Titel:	Die Funktion der 1/3 Inositolpolyphosphatkinase Asp1 beim polaren und invasiven Wachstum der Spalthefe Schizosaccharomyces pombe
URL für Lesezeichen:	https://docserv.uni-duesseldorf.de/servlets/DocumentServlet?id=15610
URN (NBN):	urn:nbn:de:hbz:061-20100715-104909-3
Kollektion:	Dissertationen
Sprache:	Deutsch
Dokumententyp:	Wissenschaftliche Abschlussarbeiten » Dissertation
Medientyp:	Text
Autor:	Pöhlmann, Jennifer [Autor]
Dateien:	[Dateien anzeigen] Adobe PDF [Details] 14,03 MB in einer Datei [ZIP-Datei erzeugen] Dateien vom 13.07.2010 / geändert 13.07.2010
Dewey Dezimal-Klassifikation:	500 Naturwissenschaften und Mathematik » 570 Biowissenschaften; Biologie
Beschreibung:	Die Regulation des polarisierten Wachstums von eukaryotischen Zellen erfolgt durch ein zellinternes Polaritätssystem, das hauptsächlich aus dem Mikrotubuli- und Aktin-Zytoskelett sowie damit assoziierten Proteinen besteht und das definierte Wachstumszonen etabliert und aufrechterhält. Extrinsische Signale können das interne System und damit auch die Wachstumszonen beeinflussen. Dies geschieht auf dramatische Weise bei dem dimorphen Wechsel von Pilzen, einem Wechsel zwischen einer einzelligen, sog. Hefeform und einer multizellulären, hochpolarisiert wachsenden filamentösen Form. Diese Wechsel werden durch eine Vielzahl extrazellulärer Stimuli ausgelöst und gelten als bedeutende Virulenzfaktoren von pathogenen Pilzen. Auch die Modellhefe Schizosaccharomyces pombe zeigt unter spezifischen Bedingungen einen Wechsel zu einer filamentösen, invasiv wachsenden Form, der bisher jedoch kaum untersucht wurde. Dagegen ist S. pombe eines der am besten charakterisierten Modellsysteme für die zellinterne Regulation des polarisierten Wachstums. In dieser Arbeit wurde das Asp1 Protein als ein zentraler Regulator des polarisierten Wachstums und des dimorphen Wechsels von S. pombe identifiziert. Asp1 ist ein Mitglied der evolutionär konservierten Vip1 1/3 Inositolpolyphosphat Kinasefamilie, die spezifische Inositolpyrophosphate generiert. Die physiologische Rolle dieser Moleküle ist noch weitgehend unverstanden, jedoch wurde eine Beteiligung an der Regulation Zyklin-abhängiger Kinasen demonstriert. Diese Arbeit zeigt, dass Asp1 beim polarisierten Wachstum der S. pombe Hefeform für den Wechsel von monopolarem zu bipolarem Wachstum benötigt wird, einem wichtigen Ereignis im S. pombe Zellzyklus. Die gewonnenen Daten implizieren, dass Inositolpyrophosphate an der Auslösung dieses Vorgangs beteiligt sind. Zudem nimmt Asp1 Einfluss auf das Mikrotubuli- und Aktin-Zytoskelett sowie auf die Lokalisierung eines Zellendmarkerproteins. Dies legt nahe, dass Inositolpyrophosphate weitere Funktionen beim polarisierten Wachstum haben. Im Vergleich zur Hefeform weist die filamentöse Form von S. pombe eine veränderte Auswahl der Zellenden als Wachstumszonen und überwiegend monopolares Wachstum auf. Bei der Regulation dieser veränderten Wachstumsform ist Asp1 ebenfalls eine zentrale Komponente. Dabei handelt es sich um eine neue und konservierte Funktion der 1/3 Kinasefamilie, die auch für die 1/3 Kinase Vip1 in der Knospenhefe S. cerevisiae gezeigt wurde. Inositolpyrophosphate dienen dabei offenbar als Signalmoleküle, da die vermutliche Erhöhung ihrer zellulären Konzentration eine verstärkte zelluläre Antwort hervorruft. Ebenfalls für den dimorphen Wechsel von S. pombe benötigt wird der cAMP/PKA Signalweg, der dem Asp1 Protein vorgeschaltet aktiv ist. Darüberhinaus wurden mit der Zyklin-abhängigen Kinase Pef1 und dem „nucleosome assembly protein“ Nap1 zwei mögliche Interaktionspartner von Asp1 identifiziert. Somit bietet diese Arbeit einen Ausgangspunkt für die Aufklärung des komplexen Mechanismus, der den dimorphen Wechsel kontrolliert und dessen zentrale Komponenten die 1/3 Kinasen sind. 1/3 Kinasen besitzen eine charakteristische Zweidomänenstruktur mit einer N-terminalen Kinasedomäne und einer C-terminalen putativen Phosphatasedomäne unbekannter Funktion. Durch genetische Analysen wurden erstmalig konkrete in vivo Hinweise dafür erhalten, dass die C-terminale Domäne die Funktion der Kinasedomäne negativ reguliert. Somit kann die Feinabstimmung der zellulären Antwort auf extrinsische Signale durch dasselbe Protein erfolgen.
Lizenz:	Urheberrechtsschutz
Fachbereich / Einrichtung:	Mathematisch- Naturwissenschaftliche Fakultät » WE Biologie » Funktionelle Genomforschung der Mikroorganismen
Dokument erstellt am:	15.07.2010
Dateien geändert am:	13.07.2010
Promotionsantrag am:	26.05.2010
Datum der Promotion:	08.07.2010