Dokument: Kartierung von Dmon1mut4 und Charakterisierung der Rolle von Dmon1 bei der Rekrutierung von Rab7 an reife/späte Endosomen in Drosophila melanogaster
| Titel: | Kartierung von Dmon1mut4 und Charakterisierung der Rolle von Dmon1 bei der Rekrutierung von Rab7 an reife/späte Endosomen in Drosophila melanogaster | |||||||
| Weiterer Titel: | Mapping of Dmon1mut4 and characterization of the role of Dmon1 in recruitment of Rab7 to mature/late endosomes in Drosphila melanogaster. | |||||||
| URL für Lesezeichen: | https://docserv.uni-duesseldorf.de/servlets/DocumentServlet?id=26637 | |||||||
| URN (NBN): | urn:nbn:de:hbz:061-20130902-101317-6 | |||||||
| Kollektion: | Dissertationen | |||||||
| Sprache: | Deutsch | |||||||
| Dokumententyp: | Wissenschaftliche Abschlussarbeiten » Dissertation | |||||||
| Medientyp: | Text | |||||||
| Autor: | Yousefian, Jahan Forough [Autor] | |||||||
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| Beitragende: | Prof. Dr. Klein, Thomas [Betreuer/Doktorvater] Prof. Dr. Aberle, Hermann [Gutachter] | |||||||
| Stichwörter: | Endozytose endocytosis Rab7 Dmon1 Dccz1 reife Endosomen lysosom Mon1 Ccz1 | |||||||
| Dewey Dezimal-Klassifikation: | 500 Naturwissenschaften und Mathematik » 570 Biowissenschaften; Biologie | |||||||
| Beschreibungen: | In dieser Arbeit wurde die Mutation mut4 in Drosophila melanogaster als ein Allel des Gens Dmon1 identifiziert und die Funktion von Dmon1 in der Fliege charakterisiert. Dmon1 wird von der Transkriptionseinheit CG11926 kodiert, welche auf dem linken Arm des zweiten Chromosoms in der Region 25B1 liegt. Das Gen ist in verschiedenen Organismen von Schimmelpilzen über Pflanzen bis zu den Vertebraten konserviert, wobei während die meisten Organismen nur ein Ortholog von Mon1/SAND-1 enthalten, zwei Orthologe, Mon1a und Mon1b, in Vertebraten zu finden sind. Dmon1 ist in den endosomalen Transportweg involviert. Der Ausfall von Dmon1 führt zur Entstehung vergrößerter Endosomen, die verschiedene Frachten wie sekretierte und Transmembranproteine enthalten. Mittels EM-Aufnahmen konnte die fluorenzenzmikroskopisch festgestellte Vergrößerung der Endosomen bestätigt und quantifiziert werden. Ferner konnte in den EM-Aufnahmen beobachtet werden, dass bei den vergrößerten Endosomen die ILV vollständig ausgebildet werden und dass in den Zellen Lysosomen vorhanden sind. Die vergrößerten Endosomen sind sowohl mit den Markern der frühen/sortierenden Endosomen wie mit denen von reifen/späten Endosomen assoziiert. In Dmon1-mutanten Zellen verbleibt Rab5 länger an den Endosomen. Dabei ist die Rekrutierung von Rab7 an die Endosomen in den Dmon1-mutanten Zellen gestört. Die hier vorgestellten Ergebnisse deuten darauf hin, dass der beobachte Phänotyp in Dmon1-mutanten Zellen auf eine Blockade der Rab7-Funktion zurückzuführen ist, die eine Fusion der reifen Endosomen mit dem Lysosom verhindert. Zur weiteren Charakterisierung von Dmon1 sind markierte und nicht-markierte Konstrukte von Dmon1 und seinen vermutlichen Interaktionspartnern hergestellt und die Effekte ihrer Expression in Zellen von Flügelimaginalscheiben untersucht worden. Hierbei konnte unter anderem eine Interaktion von Dmon1 mit Dccz1, die bei deren Orthologen beobachtet werden konnte auch in Drosophila bestätigt werden. Neben den Ähnlichkeiten, wie der Funktion bei Rekrutierung von Rab7 und der Interaktion mit Dccz1 wurden auch einige Unterschiede zu den Beobachtungen in anderen Organismen festgestellt. Zum einen konnte keine Veränderung der Rabex-5-Verteilung in Dmon1-mutanten Zellen beobachtet werden, zum anderen scheinen die Lysosomen intakt zu sein, im Gegensatz zu fragmentierten Vakuole (Lysosom-Äquivalent) in der Hefe. Trotz der weitgehenden Sequenzähnlichkeit der Mon1-Orthologen, scheint es also dennoch Unterschiede in deren Funktionsmechanismus zu geben. Interessanterweise sind trotz der endosomalen Akkumulation der verschiedenen Proteine in den Dmon1-mutanten Zellen die Signaltransduktionswege der jeweiligen Proteine nicht dadurch betroffen.In this thesis the mut4-mutation was identified in Drosophila melanogaster as an allele of the gene Dmon1 and the function of Dmon1 was characterized in the fly. Dmon1 is encoded by the CG11926 transcription unit, which is located on the left arm of the second chromosome in the region 25B1. The gene is conserved in different organisms such as molds and plants up to vertebrates. However, while invertebrates and the other organisms only contain one orthologue of Mon1/SAND-1, two orthologues, Mon1a and Mon1b, are found in vertebrates. Dmon1 is involved in endosomal transport. Loss of function of Dmon1 leads to the emergence of enlarged endosomes containing various cargoes such as secreted and transmembrane proteins. By means of electron micrographs, the enlargement of the endosomes observed beforehand by immunofluorescence was confirmed and quantified. Furthermore, it could be observed in the electron micrographs that the enlarged endosomes contain ILVs and that lysosomes are present in the cells. The enlarged endosomes are associated with both the markers of early/sorting as with those of mature/late endosomes. In Dmon1-mutant cells Rab5 persists longer on the endosomes. The recruitment of Rab7 to the endosomes however, is blocked or at least heavily disturbed in the Dmon1-mutant cells. The results presented here suggest that the observed phenotype in Dmon1-mutant cells is due to a blockade of Rab7 function that prevents a fusion of mature endosomes with the lysosome. For further characterization of Dmon1 labeled and non-labeled constructs Dmon1 and its putative interaction partners have been prepared and studied in cells of wing imaginal discs for the effects of their expression. Here, among other things, an interaction of Dmon1 with Dccz1 that could be observed by others in respect of their orthologues could be also confirmed in Drosophila. Besides the similarities, such as the function in recruitment of Rab7 and interaction with Dccz1 also some differences to the other organisms have been observed. Firstly, no change in the distribution of Rabex-5 could be observed in Dmon1-mutant cells, on the other hand lysosomes appear to be intact in contrast to the observation of fragmented vacuoles (lysosome equivalent) in yeast. Despite the high degree of sequence similarity of Mon1 orthologues, there appear to be organism specific differences in their mechanism of function thus. Interestingly, notwithstanding the endosomal accumulation of various proteins in the Dmon1-mutant cells the signal transduction pathways of the respective proteins appear not to be affected thereby. | |||||||
| Lizenz: |  Urheberrechtsschutz | |||||||
| Fachbereich / Einrichtung: | Mathematisch- Naturwissenschaftliche Fakultät » WE Biologie » Genetik | |||||||
| Dokument erstellt am: | 02.09.2013 | |||||||
| Dateien geändert am: | 02.09.2013 | |||||||
| Promotionsantrag am: | 03.06.2013 | |||||||
| Datum der Promotion: | 18.07.2013 |
