Dokument: Untersuchungen zur Funktion der kurzkettigen Dehydrogenasen/Reduktasen HCF173 und HCF244 bei der Translationsinitiation der psbA mRNA in Arabidopsis thaliana

Titel:	Untersuchungen zur Funktion der kurzkettigen Dehydrogenasen/Reduktasen HCF173 und HCF244 bei der Translationsinitiation der psbA mRNA in Arabidopsis thaliana
URL für Lesezeichen:	https://docserv.uni-duesseldorf.de/servlets/DocumentServlet?id=28248
URN (NBN):	urn:nbn:de:hbz:061-20140130-115259-4
Kollektion:	Dissertationen
Sprache:	Deutsch
Dokumententyp:	Wissenschaftliche Abschlussarbeiten » Dissertation
Medientyp:	Text
Autor:	Link, Sabine [Autor]
Dateien:	[Dateien anzeigen] Adobe PDF [Details] 5,56 MB in einer Datei [ZIP-Datei erzeugen] Dateien vom 30.01.2014 / geändert 30.01.2014
Dewey Dezimal-Klassifikation:	500 Naturwissenschaften und Mathematik » 570 Biowissenschaften; Biologie
Beschreibung:	Die plastidäre Genexpression wird durch eine Reihe von kernkodierten Faktoren reguliert.Diese Proteine werden im Zytosol translatiert und anschließend in den Chloroplasten transportiert, um dort auf Ebene der Transkription, RNA-Reifung, Translation und Proteinreifung bzw. Assemblierung in die Akkumulation der photosynthetischen Komplexe einzugreifen. HCF173 ist einer dieser Hilfsfaktoren. Er nimmt eine essentielle Rolle innerhalb der Transkriptstabilisierung und Initiierung der D1-Translation ein. D1 bildet zusammen mit D2 das PSII- Reaktionszentrum und dient damit zugleich als Ausgangspunkt für die PSII Biogenese. Um neue Faktoren zu identifizieren, die in diese Prozesse involviert sind, wurde eine Co-Expressionsanalyse mit HCF173 durchgeführt. Dabei wurde der kernkodierte Faktor HCF244 identifiziert, der im Rahmen dieser Arbeit charakterisiert wurde. Immunologische und spektroskopische Untersuchungen von hcf244-Mutanten offenbarten einen massiven PSII Defekt, der durch eine gestörte D1-Synthese hervorgerufen wird. Infolge der beeinträchtigten psbA-Transkriptstabilität und der dramatisch reduzierten ribosomalen Beladung dieser mRNA akkumuliert D1 nicht. Der mutante Phänotyp ließ sich nur mit dem unetikettierten HCF244-Protein komplementieren. Um den Faktor dennoch genauer charakterisieren zu können, wurde ein Antikörper gegen HCF244 hergestellt. Dafür wurde HCF244 heterolog in E.coli exprimiert und affinitätschromatographisch aufgereinigt. Gegen HCF173 wurde ebenfalls ein Antikörper hergestellt. Lokalisationsstudien zeigten HCF244 als ein peripheres Membranprotein, welches an der stromalen Seite der Thylakoidmembran liegt und vermutlich größtenteils durch andere Proteine vor dem Zugriff von Proteasen geschützt wird. HCF244 gehört wie HCF173 zur Superfamilie der kurzkettigen Dehydrogenasen/Reduktasen (SDR). Die für diese Familie typische Rossmanfaltung, mit dem darin lokalisierten NAD(P)(H)-Bindemotiv, ist bei beiden HCF-Proteinen konserviert. Bei einigen Vertretern der SDR-Proteine dient die Co-Enzymbindestelle auch als RNA-bindende Domäne. Sowohl eine RNA-bindende als auch redoxregulierende Funktion wäre daher für beide HCF-Proteine denkbar. Gestützt wird diese Vermutung durch Saccharose-Dichtegradientenzentrifugations-und Blue Native-Analysen, die HCF173 als Teil eines hochmolekularen Komplexes zeigen, der mit RNA assoziiert ist. HCF244 bildet einen kleineren Komplex, der nicht stabil an RNA zu binden scheint. Weder die Expression beider HCF-Proteine noch die Formation der HCFKomplexe scheinen von Licht oder dem jeweilig anderen HCF-Protein beeinflusst zu werden. Dennoch weisen die vielen Parallelen beider mutanter Phänotypen und der dramatisch minimierte Habitus der Doppelmutante auf eine synergistische Funktion beider Proteine innerhalb der D1-Biogenese hin. Ein Arbeitsmodell für die Funktionsweise von HCF173 und HCF244 wurde aufgestellt.
Lizenz:	Urheberrechtsschutz
Fachbereich / Einrichtung:	Mathematisch- Naturwissenschaftliche Fakultät » WE Biologie » Entwicklungs- und Molekularbiologie der Pflanzen
Dokument erstellt am:	30.01.2014
Dateien geändert am:	30.01.2014
Datum der Promotion:	02.12.2013