Dokument: Identifizierung und Charakterisierung von Biogeneseproteinen der NADH:Ubichinon Oxidoreduktase in dem Hyphenpilz Neurospora crassa
| Titel: | Identifizierung und Charakterisierung von Biogeneseproteinen der NADH:Ubichinon Oxidoreduktase in dem Hyphenpilz Neurospora crassa | |||||||
| URL für Lesezeichen: | https://docserv.uni-duesseldorf.de/servlets/DocumentServlet?id=18681 | |||||||
| URN (NBN): | urn:nbn:de:hbz:061-20110907-105357-6 | |||||||
| Kollektion: | Dissertationen | |||||||
| Sprache: | Deutsch | |||||||
| Dokumententyp: | Wissenschaftliche Abschlussarbeiten » Dissertation | |||||||
| Medientyp: | Text | |||||||
| Autor: | Dr. Solotoff, Veronika Ilona [Autor] | |||||||
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| Beitragende: | PD Dr. Schulte, Ulrich [Gutachter] Prof. Dr. Schmitt, Lutz [Gutachter] | |||||||
| Stichwörter: | NADH:Ubichinon-Oxidoreduktase, Neurospora crassa, Atmungskette, Komplex I | |||||||
| Dewey Dezimal-Klassifikation: | 600 Technik, Medizin, angewandte Wissenschaften » 610 Medizin und Gesundheit | |||||||
| Beschreibungen: | Die Relevanz einer intakten NADH:Ubichinon Oxidoreduktase, dem Komplex I der Atmungskette, wurde eindrucksvoll durch die Aufklärung ihrer Rolle in degenerativen Krankheiten bestätigt. Dabei sind nicht nur die Untereinheiten des Enzyms erforderlich, sondern auch Biogenesefaktoren, die nicht Bestandteil des reifen Komplex I sind. Im Vergleich zu den übrigen Atmungskettenkomplexen ist über diese Proteine wenig bekannt und aufgeklärt. In der Literatur sind zwölf Proteine mit einer Funktion für den Komplex I bekannt, jedoch sind aufgrund der hohen Anzahl an Untereinheiten, ihres dualgenetischen Ursprungs und der erforderlichen prosthetischen Gruppen weitere Biogeneseproteine anzunehmen.
Zur Identifizierung solcher Proteine für den Komplex I wurde in dieser Arbeit ein differentieller Genomvergleich zur Eingrenzung potentieller Kandidaten durchgeführt. Hierbei wurde nach Genen gesucht, die mit der Präsenz des Komplex I in verschiedenen Hefen korrelierten. Es war dadurch möglich die Gesamtzahl von 10.000 proteinkodierenden Genen in dem verwendeten Modellorganismus Neurospora crassa auf 491 Gene mit einer potentiellen Bedeutung für die Assemblierung des Komplex I einzugrenzen. Die Relevanz dieser Gene für die Biogenese des Komplex I wurde anhand der Auswirkung ihrer Deletion bestimmt. Es wurden 248 Deletionsmutanten untersucht, von denen sieben einen spezifischen Einfluss auf den Komplex I zeigten. Ergänzend zu diesem Ansatz wurden die Pentatricopeptid-Repeat-Proteine (PPR) in N._crassa aufgrund ihrer Relevanz für den RNA-Metabolismus in Organellen untersucht. Von acht Proteinen dieser Proteinfamilie zeigten zwei einen spezifischen Einfluss auf den Komplex I. Die phänotypische Ausprägung der Gendeletionen stellte sich in einem weitgehenden Verlust eines intakten Komplex I und in der Anreicherung von Assemblierungsintermediaten dar. Der Verlust von zwei PPR-Proteinen ergab Veränderungen in der Prozessierung mitochondrialer RNA. Anhand von Northern Blots wurde der spezifische Einfluss auf einzelne mitochondrial kodierte Komplex I-Untereinheiten nachgewiesen. Die unterschiedliche Präsenz der sieben mitochondrial kodierten Untereinheiten im Proteom unterstrich den spezifischen Einfluss beider PPR-Proteine auf die Synthese dieser Proteine und damit der Biogenese des Komplex I.The relevance of an intact NADH:ubiquinone oxidoreductase, complex I of the respiratory chain, was confirmed in an impressive way through the clarification of its role in degenerative diseases. Not only the subunits of the enzyme are required to demonstrate this, but also biogenesis factors, which are not part of the mature complex I. In comparison to the other respiratory chain complexes little about this protein is known and clarified. Twelve proteins with a function for complex I are known in literature, but the existence of more biogenesis factors is assumed due to the high number of subunits, their dual genetic origin and the required prosthetic groups. For the identification of such proteins for complex I a differential comparison of genomes was made in this thesis to localise potential candidates. A screening of genes which correlate with the presence of complex I in different kinds of yeast was performed for this purpose. This process made it possible to reduce the total number of 10.000 protein coding genes in the model organism Neurospora crassa down to 491 genes with a potential importance for the assembly of complex I. The relevance of these genes for the biogenesis of complex I was determined by the impact of their knockout. Seven out of a total of 248 knockout mutants studied indicated a specific influence on complex I. In addition to this approach the pentatricopeptide repeat proteins (PPR) in Neurospora crassa were examined due to their relevance to the metabolism of the RNA in organelles. Two of eight proteins of this protein family indicated a specific influence on complex I. The phenotypical specification of the gene knockouts were characterized by a comprehensive loss of an intact complex I and the accumulation of assembly intermediates. The loss of two PPR proteins resulted in changes in the processing of mitochondrial RNA. The specific impact on single mitochondrially encoded complex I subunits was demonstrated by means of Northern blots. The difference in the presence of the seven mitochondrially encoded subunits in the proteome emphasized the specific influence of both PPR proteins on the synthesis of these proteins and therefore the biogenesis of complex I. | |||||||
| Lizenz: |  Urheberrechtsschutz | |||||||
| Fachbereich / Einrichtung: | Mathematisch- Naturwissenschaftliche Fakultät » WE Chemie » Biochemie | |||||||
| Dokument erstellt am: | 07.09.2011 | |||||||
| Dateien geändert am: | 07.09.2011 | |||||||
| Promotionsantrag am: | 04.05.2011 | |||||||
| Datum der Promotion: | 20.06.2011 |
