Dokument: Proteasom-abhängige Proteindegradation im Zellkern

Titel:	Proteasom-abhängige Proteindegradation im Zellkern
URL für Lesezeichen:	https://docserv.uni-duesseldorf.de/servlets/DocumentServlet?id=3313
URN (NBN):	urn:nbn:de:hbz:061-20060202-001313-3
Kollektion:	Dissertationen
Sprache:	Deutsch
Dokumententyp:	Wissenschaftliche Abschlussarbeiten » Dissertation
Medientyp:	Text
Autor:	Rockel, Thomas Dino [Autor]
Dateien:	[Dateien anzeigen] Adobe PDF [Details] 8,10 MB in einer Datei [ZIP-Datei erzeugen] Dateien vom 09.02.2007 / geändert 09.02.2007
Beitragende:	PD Dr. Mikecz, Anna von [Gutachter] Prof. Dr. Ernst, Joachim F. [Gutachter]
Stichwörter:	Proteinregulation, Struktur und Funktion im Zellkern, Ubiquitin-Proteasom-System, Proteolyse,Protein Turn Over, Structure and Function in the Nucleus, Ubiquitin-Protesome-System, Proteolysis
Dewey Dezimal-Klassifikation:	500 Naturwissenschaften und Mathematik » 570 Biowissenschaften; Biologie
Beschreibung:	Der Zellkern (Nucleus) ist das Steuerzentrum der eukaryontischen Zelle. Klassische Funktionen des Nucleus sind die Replikation, die Transkription, die Ribosomenreifung und das Spleißen der RNA. Funktionelle Proteinkomplexe, die durch Protein-Protein-Wechselwirkungen entstehen, bilden die Struktur des Nucleus. Das Ubiquitin-Protesomen-System (UPS) degradiert circa 80% aller endogenen Proteine. Obwohl bereits seit langem beobachtet wird, dass die Hauptkomponenten des UPS sowohl im Cytoplasma als auch im Nucleus lokalisieren, ist die Funktion des nucleären UPS wenig beschrieben. In der vorliegenden Arbeit wurden proteasomale Aktivität und Orte der proteasomalen Proteolyse im Nucleus untersucht. Mit den Methoden der indirekten Immunfluoreszenz und der biochemischen Zellfraktionierung wurde die Lokalisation nucleärer Proteasomen in humanen Primärzellen (Fibroblasten der Vorhaut), humanen Epithelzelllinien (HEp-2, KB), einer humanen Keratinocytenzelllinie (HaCaT) und einer murinen Fibroblastenzelllinien (L929) untersucht. In allen Fällen wurden nucleäre Proteasomen im Nucleoplasma detektiert. Inhibition der Proteasomenaktivität durch Lactacystin (LC) oder MG-132 führten nicht zu einer Modifikation der Proteasomenverteilung. In vitro Aktivitätsmessungen mit Hilfe des für das Proteasom spezifischen Peptidsubstrats suc-LLVY-7-Amino-4-Methylcourmarin (AMC) zeigten hohe Substratumsätze im Cytoplasma (0,0969 µMol/min) und im Nucleoplasma (0,0541 µMol/min), während in Fraktionen der Kernhülle und der Nucleolen keine Aktivität beobachtet wurde. Mit Hilfe der Mikroinjektion des fluorogenen suc-LLVY-AMC wurde erstmalig proteasomale Aktivität im lebenden Nucleus nachgewiesen. Der Substratsumsatz in vivo war mit 0,0472 µMol/min vergleichbar zu den Messungen der nucleoplasmatischen Fraktionen. Weiterhin konnte durch Mikroinjektion des fluorogenen Proteinsubstrats DQ-Ovalbumin erstmalig gezeigt werden, dass proteasomale Proteindegradation im Nucleus in fokalen Zentren (Foci) stattfindet. Die Ausbildung proteolystischer Zentren konnten durch Behandlung der Zellen mit dem Proteasominhibitor LC blockiert werden. Die Quantifikation vom Co-Immunfluoreszenzfärbungen subnucleärer Strukturen ergab, dass die proteolytischen Foci des Nucleus mit 20S Proteasomen, Ubiquitin und dem Spleißfaktor SC35 zu 10-50% überlappen. Geringe Co-lokalisation (circa 10%) wurden für PML Kernkörperchen und RNA Polymerase II-alpha gemessen, wohingegen cytoplasmatisches beta-Tubulin, nucleäres Fibrillarin und die Kernhüllenproteine Lamin A/C nicht in proteolytischen Zentren vorkommen. Die vorliegende Arbeit zeitgt, dass im Nucleus proteasomale Aktivität vorhanden und Proteindegradation in fokalen Zentren konzentriert ist. Die vorgestellten Ergebnisse erlauben die Schlussfolgerung, dass proteasomale Proteolyse, ebenso wie Replikation, Transkription und Spleißen, eine intrinsische Funktion des Nucleus ist.
Lizenz:	Urheberrechtsschutz
Fachbereich / Einrichtung:	Mathematisch- Naturwissenschaftliche Fakultät » WE Biologie
Dokument erstellt am:	02.02.2006
Dateien geändert am:	12.02.2007
Promotionsantrag am:	08.05.2005
Datum der Promotion:	08.05.2005