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Funktionelle Charakterisierung von Mitgliedern der p24-Proteinfamilie

Emig, Eva-Maria

English Title: Funktional characterisation of members of the p24 family

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PDF, German
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Abstract

p24 Proteine bilden eine konservierten Familie von integralen Membranproteinen mit TypI Topologie. Alle Mitglieder dieser Familie lokalisieren in den Organellen des frühen Sekretionsweges. Aufgrund ihrer Abundanz in COPI und COPII Vesikeln und des Nachweises von spezifischen Interaktionen einiger Mitglieder mit COP-Hüllproteinen, werden p24 Proteine als strukturelle Komponenten der COP Vesikel angesehen. Schwerpunkt der vorliegenden Studie war die funktionelle Analyse dieser Proteine in Säugerzellen. Nach Überexpression eines p24 Proteins mißlokalisierte dieses zusammen mit endogenen Mitgliedern in ER Membranen. Da p24 Proteine heterooligomere Komplexe miteinander bilden und innerhalb des frühen Sekretionsweges zyklisieren, ist die beobachtete Umverteilung sehr wahrscheinlich Folge einer in vivo Interaktion zwischen p24 Proteinen. Diese Interaktion findet vermutlich luminal, in einem Bereich nahe der Transmembrandomäne statt, für den Strukturvorhersagen die Ausbildung von coiled coils annehmen. Die Expression eines p23 Konstruktes mit mutierter zytoplasmatischer Domäne (p23tail*) in HeLa Zellen wirkte toxisch. Dies deutet auf eine essentielle Funktion von p23 in Säugerzellen hin. Darüber hinaus verursachte die Expression von p23tail* eine fast 80ige Transporthemmung des VSV-G Proteins zur Zelloberfläche. Zudem hemmte die Mikroinjektion von Fab-Fragmenten, welche gegen die zytoplasmatischen Domänen von p24 Proteinen gerichtet waren, spezifisch den Transport von VSV-G Protein. Deshalb wird für alle untersuchten p24 Proteine eine Funktion im vorwärtsgerichteten Transport von Membranproteinen postuliert. Die Immunfluoreszenz Analyse des retrograden Transportes von p24 Proteinen vom Golgi zum ER offenbarte die Existenz zweier distinkter Subpopulationen von p24 Proteinen. Die vorgelegten Daten weisen somit erstmalig auf eine funktionelle Auftrennung von p24 Proteinen in vivo hin.

Translation of abstract (English)

The p24 proteins make up a family of type I transmembrane proteins which localise within the organelles of the early secretory pathway. Because of their abundance in COPI and COPII vesicles and the fact that specific interactions between some p24 members and COP coats could be shown, p24 proteins are proposed to be structural components of COP vesicles. In this study we performed functional analysis of p24 proteins in mammalian cells. Overexpression of one p24 member mislocalized it together with other endogenous members to ER membranes. Since p24 proteins can form heterooligomeric complexes with each other and continuously cycle within the early secretory pathway, this redistribution is likely due to an in vivo interaction. This interaction possibly takes place via the luminal domains of p24 proteins within a region where coiled coil motifs are predicted. The expression of a p23 construct with a mutated cytoplasmic domain (p23tail*) in HeLa cells has proven to be toxic. This indicate an essential function of p23 in mammals. Using the G-Protein of vesicular stomatitis virus as transmembrane cargo molecule we observed an almost 80 reduction of transport in cells expressing p23tail*. In contrast the expression of control proteins of similar size has hardly an effect on the transport of VSV-G. In addition, the microinjection of Fab fragments directed against the cytoplasmic domains of p24 members specifically inhibited VSV-G transport. Therefore we postulate a role for each of the p24 proteins, that we have tested in the transport of transmembrane proteins. Immunfluorescence analysis of the retrograde transport of p24 proteins from the Golgi to the ER revealed two distinct populations of p24 proteins, potentially travelling to the ER on different routes.

Item Type: Dissertation
Supervisor: Wieland, Prof. Felix
Date of thesis defense: 14 December 2000
Date Deposited: 24 Jan 2001 00:00
Date: 2000
Faculties / Institutes: Service facilities > Heidelberg University Biochemistry Center
Subjects: 570 Life sciences
Controlled Keywords: Membranproteine, Intrazellulärer Transport, Golgi-Apparat, Endoplasmatisches Retikulum, Antikörper, Mikroinjektion
Uncontrolled Keywords: intracellular transport , Golgi apparatus , Endoplasmic Reticulum , microinjection
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