Dokument: Isolierung und Charakterisierung von α-Aktinin und titinartiger Proteine der schräggestreiften Muskulatur

Titel:	Isolierung und Charakterisierung von α-Aktinin und titinartiger Proteine der schräggestreiften Muskulatur
Weiterer Titel:	Isolation and characterization of alpha-actinin and titin-like proteins in obliquely striated muscle
URL für Lesezeichen:	https://docserv.uni-duesseldorf.de/servlets/DocumentServlet?id=35004
URN (NBN):	urn:nbn:de:hbz:061-20150814-084543-0
Kollektion:	Dissertationen
Sprache:	Deutsch
Dokumententyp:	Wissenschaftliche Abschlussarbeiten » Dissertation
Medientyp:	Text
Autor:	Dr. Soika, Claudia Ines [Autor]
Dateien:	[Dateien anzeigen] Adobe PDF [Details] 6,39 MB in einer Datei [ZIP-Datei erzeugen] Dateien vom 11.08.2015 / geändert 11.08.2015
Beitragende:	Prof. Dr. D'Haese Jochen [Gutachter] Prof. Dr. Lammert, Eckhard [Gutachter]
Stichwörter:	alpha-Actinin; Titin, schräggestreifter Muskel
Dewey Dezimal-Klassifikation:	500 Naturwissenschaften und Mathematik » 570 Biowissenschaften; Biologie
Beschreibungen:	Die schräggestreifte Muskulatur, wie sie im Hautmuskelschlauch von L. terrestris vorkommt, ist ein spezieller Muskeltyp, in dem die Sarkomere durch Z-Stäbe begrenzt werden. Ein wesentlicher Bestandteil der Z-Stäbe ist das α-Aktinin, das hier isoliert und charakterisiert wurde. Die DNA-Sequenz des L. terrestris α-Aktinins zeigt weitgehende Übereinstimmungen mit den bekannten α-Aktinin-Sequenzen. Ein allgemeiner Vergleich der α-Aktinin Spleiß-Varianten von Muskel- und Nicht-Muskel-α-Aktininen lieferte gewebsspezifische Unterschiede in der Neck-Region. Hiernach wurde das L. terrestris α-Aktinin als muskeltypisch eingeordnet. Innerhalb der Z-Stäbe sind neben den dünnen Aktin-Filamenten auch die superdünnen Titin-Filamente verankert. Wobei die Gruppe der titinartigen Proteine bei den Evertebraten deutlich vielfältiger ist. Hier wurden aus der schräggestreiften Muskulatur von L. terrestris eine Reihe titinartiger Proteine isoliert und charakterisiert. Zum einen die mit Harnstoff isolierten hochmolekularen Titine mit ca. 1700 kDa. Zum anderen die mit Natriumphyrophosphat isolierten ca. 1000 kDa Mini-Titine, deren AMS-Pellet nicht löslich war und die mit Projektin- und Twitchin-Antikörpern eine positive Reaktion zeigten. Beide Gruppen lieferten fädige Strukturen, mit Längen von 1,2 µm und 250 nm. In der α-Aktinin Präparation wurden weitere titinartige Proteine mit ca. 1000 kDa und um 185 kDa beobachtet, die nicht mit den Projektin-Antikörpern reagierten und deren AMS-Pellets löslich waren. In der MS-Analyse ermittelte Sequenzen wiesen darauf hin, dass diese titinartigen Proteine in der I-Bande lokalisiert sind. Bei den Proteinen um 185 kDa handelt es sich vermutlich um Titin-Fragmente. Es konnte gezeigt werden, dass diese mit α-Aktinin und Aktin sedimentieren. Sie interagieren mit Aktin und haben einen hemmenden Einfluss auf die Polymerisation, sie verhindern die Anlagerung der Aktinmonomere an das Plus-Ende der Aktin-Filamente. Die für diese Fragmente ermittelten Sequenzen entsprechen N-terminalen Titin Bereichen, die in den I-Banden nahe der Z-Elemente lokalisiert sind. The obliquely striated muscle, as found in the body wall of L. terrestris, is a special type of muscle distinguished, among other things, by the staggered oblique arrangement of Z-rods. Very little information is available about the construction of these Z-rods. An essential component of the Z-rod is the α-Actinin, which has been isolated and characterized here. It could be shown that the α-Actinin of L. terrestris possesses the typical traits of α-Actinin. It reacts positively with different α-Actinin antibodies and has a 35 nm long rod-shaped structure. The molecular mass of the monomer is about 100 kDa, and that of the native dimers is around 200 kDa. The isoelectric points lie within the range of 5.7 pl. It interacts with actin whereby the interaction is not Ca2+ regulated. The DNA sequence of α-Actinin shows broad agreement with the known α-Actinin sequences. A general comparison of the α-Actinin splice variants of muscle and non-muscle α-Actinin revealed tissue-specific differences in the neck region. Accordingly, the L. terrestris α-Actinin was classified as muscle-specific. A further aspect of the present work was the anchoring of thin actin- and ultrathin titin-filaments within the Z-rods. The ultrathin filaments are composed of titin-like proteins, whereby in invertebrates this group contains more variations. A series of titin-like proteins from the obliquely striated muscle fibers of L. terrestris were isolated and characterized. On the one hand there was the high molecular titin with c. 1700 kDa isolated with urea. On the other hand there was c. 1000 kDa mini-titin isolated with sodium pyrophosphate whose AMS pellet was not soluble and that showed a positive reaction with projectin and twitchin antibodies. Both groups revealed thread-like structures with a lengths of 1,2 µm and 250 nm. The length/mass quotient suggests a localization of titin in the I-band and mini-titin in the A-band. In the preparation of the α-Actinin further titin-like proteins with c. 1000 kDa and around 185 kDa were observed, which did not react with the projectin antibodies and whose AMS pellets were soluble. The sequences determined in the MS analysis indicated that these titin-like proteins are localized in the I-band. The proteins around 185 kDa are presumably titin fragments. It was possible to demonstrate that these sedimented together with α-Actinin and actin.They interact with actin and have an inhibiting effect on the polymerization and prevent the addition of monomers to the plus end of the actin filament. The determined sequences for these fragments correspond to N-terminal titin regions that are localized in the I-band near the Z-elements.
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Fachbereich / Einrichtung:	Mathematisch- Naturwissenschaftliche Fakultät » WE Biologie » Zoomorphologie, Zellbiologie und Parasitologie
Dokument erstellt am:	14.08.2015
Dateien geändert am:	14.08.2015
Promotionsantrag am:	30.04.2015
Datum der Promotion:	13.07.2015