Dokument:
cAMP-abhängige Phosphorylierung der Cytochrom c Oxidase in
Rattenhepatozyten
| Titel: | cAMP-abhängige Phosphorylierung der Cytochrom c Oxidase in Rattenhepatozyten | |||||||
| URL für Lesezeichen: | https://docserv.uni-duesseldorf.de/servlets/DocumentServlet?id=2175 | |||||||
| URN (NBN): | urn:nbn:de:hbz:061-20020128-000175-7 | |||||||
| Kollektion: | Dissertationen | |||||||
| Sprache: | Deutsch | |||||||
| Dokumententyp: | Wissenschaftliche Abschlussarbeiten » Dissertation | |||||||
| Medientyp: | Text | |||||||
| Autor: | Kallus, Beate [Autor] | |||||||
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| Beitragende: | Prof. Dr. Soboll, Sybille [Gutachter] Prof. Dr. Strotmann, Heinrich [Gutachter] | |||||||
| Stichwörter: | Hormone, Glukagon, cAMP, Proteinkinase A,Proteinphosphorylierung, Hepatozyten, Mitochondrien,Atmungskettenkomplexe, Cytochrom c Oxidase, Protonentranslokationhormones, glucagon, cAMP, protein kinase A, phosphorylation of proteins,hepatocytes, mitochondria, respiratory chain complex, cytochrome coxidase, proton translokation | |||||||
| Dewey Dezimal-Klassifikation: | 500 Naturwissenschaften und Mathematik | |||||||
| Beschreibungen: | Kallus, Beate:
In der vorliegenden Arbeit wurde die Phosphorylierung der
Atmungskettenkomplexe aus Rattenleber durch verschiedene
Proteinkinasen (PKA; PKC) in vitro an isolierten Enzymkomplexen,
sowie in vivo an intakten Hepatozyten, induziert durch Glukagon bzw. TPA,
untersucht. Besonders wurde die cAMP-abhängigen Phosphorylierung der
Cytochrom c Oxidase betrachtet. Die in vitro Inkubation der Cytochrom c
Oxidase wurde in An- bzw. Abwesenheit von Detergenzien durchgeführt, was
in einem unterschiedlichen Phosphorylierungsmuster resultierte. Unter in
vivo Bedingungen ergab die Stimulation der intakten Hepatozyten mit
Glukagon eine deutliche ³²P-Beladung nur bei der Untereinheit III, sowie
eine Zunahme des Phosphorylierungsgrades bei der Untereinheit Va. Die
Stimulation der Proteinkinase C in den intakten Hepatozyten durch den
Tumorpromotor TPA führte zur schwachen Phosphorylierung der Untereinheiten
II (und/oder III), sowie der Untereinheit IV und einer verstärkten
Zunahme des Phosphorylierungsgrades bei der Untereinheit Vb. Über den
möglichen Einfluss der Phosphorylierung der Untereinheiten III, IV und Va
der Cytochrom c Oxidase auf die Protonentranslokation wurde ausführlich
diskutiert. Darüber hinaus wurde der Einfluss des cyklischen AMP auf die
Atmung der intakten Leber- und Herzmitochondrien untersucht. Steigende
Konzentrationen von cAMP führten bei Leber- und Herzmitochondrien, zu
einer Zunahme des P/O-Quotienten, der von einer Abnahme des
Sauerstoffverbrauchs begleitet wurde. Dies deutet auf eine bessere,
cAMP-vermittelte Kopplung der oxidativen Phosphorylierung in Hunger- und
Stress-Zuständen hin. Ein Maximum des Effektes wurde bei 20 µM und 50 µM
in den Lebermitochondrien, sowie 5 µM und 50 µM in den Herzmitochondrien
beobachtet. Ein variabler cAMP-Spiegel führt offenbar zu einem
unterschiedlichen Phosphorylierungsmuster und/oder -grad bestimmter
Untereinheiten der Cytochrom c Oxidase. Es ist denkbar, dass die
cAMP-vermittelte Interkonvertierung vor allem der Untereinheiten III und
Va, zu einer Modulierung der Protonentranslokation durch die Cytochrom c
Oxidase und der Effizienz der oxidativen Phosphorylierung führt. Somit
wird eine schnellere, dem Energiebedarf der Zelle angepasste
Bereitstellung des Energieträgers ATP gewährleistet. In this thesis the phosphorylation of respiratory chain complexes by protein kinases A and C was studied in complexes I - V isolated from inner mitochondrial membranes of rat liver; phosphorylation was also studied in vivo in intact hepatocytes stimulated with glucagon or phorbolester, where respiratory chain complexes were subsequently isolated. - In vitro phosphorylation of isolated cytochrome c oxidase in the presence of different detergents resulted in different phosphorylation patterns due to exposure of different domains of the multiprotein complex. - In vivo glucagon stimulation of intact prelabelled hepatocytes resulted in phosphorylation of subunit III of cytochrome c oxidase only and additionally increased phosphorylation of subunit Va compared to control hepatocytes. The possible influence of phosphorylation of subunits III and Va on proton translocation by cytochrome c oxidase is disussed. - To confirm this notion the influence of cAMP on respiration and P/O ratio was studied in isolated rat liver and rat heart mitochondria which were incubated with 5 - 50 µM cAMP. cAMP increased P/O ratio and concomitantly decreased respiration in state 3 mitochondria significantly. There were two maxima at 20 µM and 50 µM in liver mitochondria and at 5 µM and 50 µM in heart mitochondria, respectively. The different maxima indicate sequential phosphorylation of different subunits of cytochrome c oxidase eliciting different responses depending on cellular cAMP concentration. It is suggested that the cell uses cAMP-dependent interconversion of cytochrome c oxidase subunits III and Va for modulation of proton translocation. This enables the organism to respond to different energy needs in situations which rise cellular cAMP, e.g. starvation or stress. | |||||||
| Lizenz: |  Urheberrechtsschutz | |||||||
| Fachbereich / Einrichtung: | Mathematisch- Naturwissenschaftliche Fakultät | |||||||
| Dokument erstellt am: | 28.01.2002 | |||||||
| Dateien geändert am: | 12.02.2007 | |||||||
| Promotionsantrag am: | 28.01.2002 | |||||||
| Datum der Promotion: | 28.01.2002 |
