Dokument: Phosphohydroxyprolin – Identifizierung und Charakterisierung in Proteinen

Titel:	Phosphohydroxyprolin – Identifizierung und Charakterisierung in Proteinen
Weiterer Titel:	Phosphohydroxyproline - Identification And Characterization In Proteins
URL für Lesezeichen:	https://docserv.uni-duesseldorf.de/servlets/DocumentServlet?id=6928
URN (NBN):	urn:nbn:de:hbz:061-20080211-115502-3
Kollektion:	Dissertationen
Sprache:	Deutsch
Dokumententyp:	Wissenschaftliche Abschlussarbeiten » Dissertation
Medientyp:	Text
Autor:	Kühlberg, Axel [Autor]
Dateien:	[Dateien anzeigen] Adobe PDF [Details] 2,73 MB in einer Datei [ZIP-Datei erzeugen] Dateien vom 07.02.2008 / geändert 07.02.2008
Beitragende:	Prof. Dr. Riesner, Detlev [Gutachter] Prof. Dr. Bott, Michael [Gutachter]
Stichwörter:	Proteinmodifikation, Phosphorylierung, Phosphohydroxyaminosäure
Dewey Dezimal-Klassifikation:	500 Naturwissenschaften und Mathematik » 570 Biowissenschaften; Biologie
Beschreibungen:	Posttranslationale Modifikationen sind von entscheidender Bedeutung für die Struktur und Funktion einer Vielzahl von Proteinen. Anders als die Aminosäuresequenz der Proteine lassen sich die posttranslationalen Modifikationen nicht aus der genetischen Sequenz ableiten. Die Identifizierung einer posttranslationalen Modifikation ist deshalb nur am Protein selbst möglich. Eine verbreitete Variante der posttranslationalen Modifikation ist die O-Phosphorylierung von Proteinen an den Seitenketten der Hydroxyaminosäuren. Konservativen Schätzungen zufolge werden mehr als ein Drittel aller zellulären Proteine reversibel phosphoryliert. Die O-Phosphorylierung der Hydroxyaminosäuren Serin, Threonin und Tyrosin ist allgemein bekannt und wurde schon umfassend untersucht. Weitgehend unbekannt und kaum untersucht ist hingegen die Phosphorylierung von Hydroxyprolin. Während das Vorkommen von Phosphohydroxylysin in Kollagen schon seit mehr als zwei Jahrzehnten belegt ist, gab es bisher keinen Ansatz, Phosphohydroxyprolin in einem Protein nachzuweisen. Ziel dieser Arbeit war daher die Etablierung geeigneter Analysemethoden zum Nachweis von Phosphohydroxyprolin in einem Protein und die Identifizierung und Charakterisierung einer entsprechenden Sequenzposition. In dieser Arbeit konnte erstmalig Phosphohydroxyprolin als proteinogene Aminosäure nachgewiesen und seine exakte Sequenzposition in einem Protein identifiziert werden. In α-Kristallin A aus der Augenlinse konnte eine Sequenz mit drei unterschiedlichen Modifikationszuständen eines Prolinrests nachgewiesen werden. Die unmodifizierte Sequenz mit Prolin in der Aminosäurekette lag parallel zu den modifzierten Sequenzen mit Hydroxyprolin, bzw. Phosphohydroxyprolin in der Aminosäurekette vor. Die gleichen Modifikationen des Prolins ließen sich auch in α-Kristallin A aus Herzgewebe beobachten. Darüber hinaus fanden sich Hinweise für das Vorkommen von Phosphohydroxyprolin in Kollagen VIII. Die Ergebnisse der Arbeit werden hinsichtlich der potentiellen Verbreitung von Phospho-hydroxyprolin, dem Ursprung dieser Modifikation und der vorstellbaren Funktion von Phosphohydroxyprolin diskutiert. Post-translational modifications have vital importance for the structure and function of a multiplicity of proteins. In contrast to the amino acid sequence of proteins the post-translational modifications cannot be derived from the genetic code. Therefore, identification of post-translational modifications is only possible by analytical studies of the protein. O-phosphorylation of proteins occuring at the side chain of particular amino acids is a common version of post-translational modification. It has been conservatively estimated that more than one-third of all cellular proteins are reversibly phosphorylated. O-phosphorylation of the hydroxyamino acids serine, threonine and tyrosine is well-known and was matter of extensive research. However, phosphorylation of hydroxyproline is virtually unknown and only marginally investigated. While phosphorylation of hydroxylysine in collagens has been described for more than two decades, so far there was no attempt to prove phosphohydroxyproline in proteins. Therefore, aim of this work was the establishment of adequate analytical methods to achieve evidence of phosphohydroxyproline in a protein and the identification and characterization of the according sequence position. In this work phosphohydroxyproline was demonstrated for the first time as a proteinogenic amino acid and its exact sequence position in a protein was identified. In α-crystallin A from ophthalmic tissue a sequence with three different modification states of a proline residue was observed. Thereby the nonmodified sequence with proline in the amino acid chain was identified in parallel to the modified sequences with hydroxyproline and phosphohydroxyproline, respectively. The same modifications of proline were also observed in α-crystallin A from cardiac tissue. Furthermore some clues were found for the presence of phosphohydroxyproline in collagen type VIII. These findings are discussed concerning the potential incidence and origin of hydroxyproline phosphorylation and the conceivable function of phosphohydroxyproline.
Lizenz:	Urheberrechtsschutz
Fachbereich / Einrichtung:	Mathematisch- Naturwissenschaftliche Fakultät
Dokument erstellt am:	07.02.2008
Dateien geändert am:	07.02.2008
Promotionsantrag am:	10.12.2007
Datum der Promotion:	23.01.2008