Englische Übersetzung des Titels: The p24-Proteinfamily : Localization, Oligomerization and Concentration in the early secretory pathway

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Abstract

Die p24-Familie ist eine hochkonservierte Proteinfamilie von Typ I Transmembranproteinen, deren Mitglieder im frühen sekretorischen Weg zyklisieren. Obwohl allgemein anerkannt ist, daß diese Proteinfamilie eine Rolle bei den Transportprozessen zwischen ER, IC und Golgi spielt, ist eine genaue Funktion bis heute immer noch unklar. Sie werden als Coatrezeptoren und Transportrezeptoren oder –adaptoren gehandelt, aber es wird ihnen auch eine Funktion in der Qualitätskontrolle im ER und bei der Vesikelbiogenese zugeschrieben. Eine herausragende Eigenschaft der p24-Proteine ist die Ausbildung von Heterooligomeren. Da die p24-Mitglieder sowohl in der Lokalisation als auch der Biosynthese voneinander abhängig sind, muß auch der Schlüssel zu ihrer Funktion in der Ausbildung dieser Oligomere liegen. Daher wurde in dieser Arbeit die Ausbildung, und dabei vor allem die Komplexgröße der p24-Mitglieder in ER, IC und Golgi analysiert. Das Verhältnis von Monomer zu Dimer ist, je nach p24-Protein und Organell, unterschiedlich, und zwei Mitglieder der p26-Subfamilie (p26 und tp24) liegen immer nur als Dimer bzw. als Monomer vor. Durch eine Westernblotanalyse wurden die Konzentrationen der p24-Proteine in den Organellen des frühen sekretorischen Weges bestimmt. Überraschenderweise liegen sie jedoch in sehr unterschiedlichen Konzentrationen vor. Zwei Mitglieder der p26-Subfamilie, p26 und tp24, zeichnen sich zusätzlich durch eine ungleich höhere bzw. niedrigere Konzentration aus. Um das dynamische Zusammenspiel der p24-Proteine zu analysieren, wurde biochemisch und über Immunfluoreszenz die Umverteilung der p24-Mitglieder bei einem 15°C-Block und dessen Auflösung analysiert. Sowohl in der Immunfluoreszenz, als auch biochemisch, konnte gezeigt werden, daß ein p24-Protein in jeder Organelle mit einem anderen p24-Protein umverteilt wird, was auf einen ständigen Wechsel der Interaktionspartner bei jedem Transportschritt hindeutet.

Übersetzung des Abstracts (Englisch)

The p24-proteins belong to a highly conserved protein family of type I transmembrane proteins, which cycle in the early secretory pathway. They are efficiently packed into COPI- and COPII-coated vesicles and are proposed to be involved in vesicle biogenesis, cargo uptake and quality control, but their precise function is still under debate. An outstanding property of p24-proteins is the formation of heterooligomers which are essential for the correct localization and the stability for most of the family members. To understand the molecular functionality of this protein family we addressed the stoichiometric relation of the p24-proteins and the nature of the heterooligomers formed. We show that p24’s exist as dimers and monomers in the organelles of the early secretory pathway and the ratio between these two forms is dependent on the organell and the p24-protein. We find unequal concentrations and localizations of individual p24-members suggesting highly dynamic interactions of the p24-proteins while cycling through the early secretory pathway.