TY  - THES
T1  - Funktionen charakteristischer Sequenzmotive endogener und toxischer mitochondrialer Proteine
A1  - Papatheodorou,Panagiotis
Y1  - 2007/01/18
N2  - Mitochondrien nehmen im Zuge ihrer Biogenese ständig kernkodierte Proteine aus dem Cytosol auf. Der Proteinimport wird in der mitochondrialen Außenmembran von TOM-Proteinen, in der Innenmembran von TIM-Proteinen vermittelt. Mitunter gelangen auch toxische Proteine in die Mitochondrien, die von pathogenen Bakterien an die infizierten Gewebe abgegeben werden. Die vorliegende Dissertation liefert neue Erkenntnisse zur Rolle charakteristischer Sequenzmotive, die sich in endogenen und toxischen mitochondrialen Proteinen nachweisen lassen. In einem umfangreichen Projekt wurde die Bedeutung von Sequenzmotiven mitochondrialer Metabolit-Translokatoren in deren Biogenese und Funktion näher untersucht. Es konnte gezeigt werden, dass die positiv geladene N-terminale Präsequenz des Citrat-Translokators aus Rattus norvegicus nicht an der mitochondrialen Zielerkennung beteiligt ist sondern als internes Chaperon dient. Ein in allen Metabolit-Translokatoren konserviertes Sequenzmotiv, PX(D/E)XX(R/K), die Carrier Signature, stellt ebenfalls kein mitochondriales Zielerkennungssignal dar, wie anhand des Dicarboxylat-Translokators aus Saccharomyces cerevisiae nachge-wiesen werden konnte. Auch die Translokation über die Außenmembran, sowie die Insertion in die Innenmembran und die nachfolgende Dimerisierung des Dicarboxylat-Translokators ist von der Carrier Signature weitgehend unabhängig. Stattdessen wurde entdeckt, dass die Carrier Signature primär für die Funktion der Metabolit-Translokatoren in der Innenmembran der Mitochondrien notwendig ist. In einem weiteren Projekt wurde für das Map-Toxin enteropathogener Escherichia coli ? Stämme (EPEC) gezeigt, dass es unter Vermittlung seiner typischen N-terminalen Präsequenz unter Beteiligung der TOM- und TIM-Komplexe in die Matrix der Mitochondrien dirigiert wird. Das Map-Toxin löst dann unabhängig von der endogenen mitochondrialen Teilungsmaschinerie eine Fragmentierung des mitochondrialen Netzwerks und den Verlust des Membranpotentials aus. Weiterhin konnte nachgewiesen werden, dass ein internes konserviertes WXXXE Sequenzmotiv für die Zytotoxizität des Map-Toxins im Cytosol und für die Spaltung der Mitochondrien essentiell ist. Vermutlich dient ein Lysinrest innerhalb der WXXXE-Sequenz als Sumoylierungsstelle. Die Untersuchungen zeigen, dass Mechanismen des intrazellulären Proteintransports nicht nur bei der Biogenese der Mitochondrien, sondern auch bei pathologischen Prozessen eine wichtige Rolle spielen können.
KW  - Mitochondrien
KW  - EPEC
KW  - Zielerkennung
KW  - Carrier Signature
CY  - Hohenheim
PB  - Kommunikations-, Informations- und Medienzentrum der Universität Hohenheim
AD  - Garbenstr. 15, 70593 Stuttgart
UR  - http://opus.uni-hohenheim.de/volltexte/2007/170
ER  -