Dokument:
Das Ump1-Protein, ein konservierter Reifungsfaktor
eukaryotischer Proteasomen
| Titel: | Das Ump1-Protein, ein konservierter Reifungsfaktor eukaryotischer Proteasomen | |||||||
| URL für Lesezeichen: | https://docserv.uni-duesseldorf.de/servlets/DocumentServlet?id=2014 | |||||||
| URN (NBN): | urn:nbn:de:hbz:061-20000710-000014-9 | |||||||
| Kollektion: | Dissertationen | |||||||
| Sprache: | Deutsch | |||||||
| Dokumententyp: | Wissenschaftliche Abschlussarbeiten » Dissertation | |||||||
| Medientyp: | Text | |||||||
| Autor: | Höckendorff, Jörg [Autor] | |||||||
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| Beitragende: | Prof. Dr. Hollenberg, Cornelis P. [Gutachter] Prof. Dr. Knust, Elisabeth [Gutachter] | |||||||
| Stichwörter: | Ubiquitin, Proteolyse, Proteasom, Immunoproteasom, Abbausignale, Saccharomyces cerevisiae, MHCI, gamma-Interferon, UMP1 | |||||||
| Dewey Dezimal-Klassifikation: | 500 Naturwissenschaften und Mathematik » 570 Biowissenschaften; Biologie | |||||||
| Beschreibung: | Höckendorff, Jörg: Die vorliegende Arbeit befaßte sich mit der Funktion von Proteasomenreifungsfaktoren vom Typ des Ump1-Proteins der Hefe Saccharomyces cerevisiae. Dieses Protein spielt eine wichtige Rolle bei der Assemblierung und Reifung der 20S-Proteasomen. Nach Befunden vorliegender Untersuchungen assembliert das Ump1-Protein in Proteasom-Vorläuferkomplexe (Halbproteasomen). Assemblieren diese zum 20S-Proteasom, kommt es vermutlich zu sich gegenseitig bedingenden strukturellen Veränderungen in der Anordnung von Ump1p und den Propeptiden der beta-Untereinheiten, wodurch die autokatalytischen Prozessierungen der Propeptide mit anschließendem Abbau des Ump1p induziert werden. Der erste Teil dieser Arbeit befaßte sich mit der Charakterisierung der ump1*-Mutante der Bäckerhefe. Es konnte gezeigt werden, daß diese Mutante einen Defekt in einem späten Schritt der Ubiquitin-vermittelten Proteolyse aufweist. Diese Befunde bildeten die Basis für parallel in der Arbeitsgruppe durchgeführte Analysen, die zur Identifikation des Ump1-Proteins als Proteasomenreifungsfaktor führten. Weil es zu Beginn dieser Arbeit keine Hinweise auf die Existenz von für Proteasomenreifungsfaktoren codierenden Genen in anderen Organismen gab, wurden zunächst zum UMP1 homologe Gene aus den Hefen Kluyveromyces lactis und Schizosaccharomyces pombe kloniert. Mit Hilfe der aus diesen Genen abgeleiteten Aminosäuresequenzen konnten in den Datenbanken homologe UMP1-Gene verschiedener Eukaryoten identifiziert werden. Diese und andere Daten zeigten, daß das Ump1-Protein von der Hefe bis zum Menschen konserviert ist. Komplementationsstudien ergaben aber, daß lediglich das Ump1p aus K. lactis sein Homologes in S. cerevisae funktionell ersetzen konnte, wohingegen die Homologen aus S. pombe, Maus und Mensch dazu nicht in der Lage waren. Des weiteren wurde beobachtet, daß die recht schwache Konservierung des Ump1-Proteins im Gegensatz zu der starken Konservierung der reifen aktiven beta-Untereinheiten des Proteasoms steht, jedoch mit der stark divergenten Primärstruktur ihrer Propeptide einhergeht. Nach der von solchen Befunden abgeleiteten 'Propeptid-Hypothese' lassen sich diese Eigenschaften auf eine konvergente Evolution von Ump1 und den Propeptiden zurückführen, die auf einer speziesspezifischen funktionellen Interaktion beruht. Diese Hypothese konnte durch verschiedene Ergebnisse untermauert werden. Es wurde gezeigt, daß die gleichzeitige Expression eines chimären Sp/ScUmp1-Proteins (mit Teilen aus S. pombe und S. cerevisiae) mit einem chimären Vorläuferprotein des Pre2p, welches das Propeptid der entsprechenden Untereinheit aus S. pombe trägt, eine für die Reifung der Proteasomen akzeptable Kombination darstellt. Die Kombination eines Wildtyp-Ump1-Proteins der beiden Spezies mit der chimären Pre2p-Version brachte hingegen keine lebens Versuche mit verschiedenen chimären Ump1-Proteinen zeigten, daß die C-terminalen 2/3 für einen Einbau in Proteasom-Vorläuferkomplexe ausreichen und daß dafür ein Bereich zwischen den Aminosäurepositionen 55 und 85 essentiell ist. Der N-Terminus (Positionen 1-50) ist dagegen für die weiteren Schritte der Proteasomenreifung, vermutlich über die Interaktion mit den Propeptiden, erforderlich. Im Rahmen einer Zusammenarbeit konnte gezeigt werden, daß die identifizierten Säugerhomologen des Ump1p ebenfalls Bestandteil von Proteasom-Vorläuferkomplexen sind. Die Transkriptmenge der Säuger-UMP1-Gene steigt um den Faktor zwei nach Stimulierung durch gammma- Interferon, was auf eine Beteiligung dieses Reifungsfaktors auch an der Biogenese der Immuno-Proteasomen hindeutet. | |||||||
| Lizenz: |  Urheberrechtsschutz | |||||||
| Fachbereich / Einrichtung: | Mathematisch- Naturwissenschaftliche Fakultät » WE Biologie | |||||||
| Dokument erstellt am: | 10.07.2000 | |||||||
| Dateien geändert am: | 12.02.2007 | |||||||
| Promotionsantrag am: | 10.07.2000 | |||||||
| Datum der Promotion: | 10.07.2000 |
