%0 Generic
%A Stephan, Iwona
%D 2011
%F heidok:12972
%K N-terminale Acetylierung , N-terminale Acetyltransferasen , NatA , NatB , NatEN-terminal  acetylation , N-terminal acetyltransferases , NatA , NatB , NatE
%R 10.11588/heidok.00012972
%T Identifizierung und Charakterisierung von N-terminalen Acetyltransferasen in Arabidopsis thaliana
%U https://archiv.ub.uni-heidelberg.de/volltextserver/12972/
%X Die N-terminale Acetylierung (NTA) gehört zu den häufigsten Proteinmodifikationen in Eukaryoten. Die Funktion der NTA ist vielfältig und vom jeweiligen Protein abhängig. Bisher wurde belegt, dass die N-terminale Modifikation die Funktion und Stabilität eines Proteins sowie Protein-Protein Interaktion beeinflussen kann. Im Rahmen dieser Arbeit sollte untersucht werden, ob in der Modellpflanze A. thaliana Proteine N-terminal acetyliert werden. Ein Homologievergleich mit den aus Hefe bekannten Nat-Komplexen (NatA, NatB und NatE) identifizierte folgende Kandidatenproteine: AtNAA10p (At5g13780) und AtNAA15p (At1g80410.1) für den NatA-, AtNAA20p (At1g03150) für den NatB- und AtNAA50p (At5g11340) für den NatE-Komplex. Die enzymatische Charakterisierung der rekombinant exprimierten Enzyme AtNAA10 und AtNAA50, bestätigte die auf Proteinsequenz basierte Vorhersage der enzymatischen Aktivität. Die transiente Expression von AtNAA10p, AtNAA15p und AtNAA50p in Fusion mit fluoreszierenden Marker-Proteinen in Tabakzellen zeigte die erwartete Lokalisierung im Cytosol und Zellkern. Überaschenderweise wurde das Fusionsprotein AtNAA20:EYFP neben dem Cytosol auch in Mitochondrien in Arabidopsis detektiert, was auf den funktionellen Unterschied zwischen AtNAA20p und den orthologen Proteinen in Hefe und Menschen hindeutet, die im Cytosol vorkommen. Das HsNaa20p wird auch im Zellkern exprimiert. Die Identifikation einer T-DNA-Insertionslinie (naa20-1) für AtNAA20 ermöglichte die Bestätigung der katalytischen Funktion von AtNAA20p in vivo. Die hier gezeigten Ergebnisse deuten ein vergleichbares Substratspektrums des NatB-Komplexes aus Hefe, Menschen und höheren Pflanzen an. Homozygote Pflanzen beider identifizierten T-DNA-Insertionslinien für AtNAA20 waren deutlich im Wachstum gehemmt, durchliefen aber eine normale Entwicklung, die mit der Produktion von vitalem Saatgut endete. Im Gegensatz hierzu führte der knock out der NAA50p nach erfolgreicher Keimung zu einer anormalen Entwicklung während des vegetativen Wachstums. Die homozygoten Pflanzen sind auch nicht fertil. Ein Verlust der NAA10 oder NAA15 Funktion führt zu einem Abort der Embryogenese im globulärem Stadium, das sich durch die erstmalige Differenzierung von Organen auszeichnet. Es konnte somit gezeigt werden, das NTA von Proteinen durch die Nat-Komplexe A, B und E nicht nur in Hefe und Menschen sondern auch in Pflanzen konserviert ist, wobei sich funktionelle Alleinstellungsmerkmale der NTA in planta andeuten. Des Weiteren konnte belegt werden, dass die N-terminale Acetylierung von Proteinen essentiell für die Entwicklung von höheren Pflanzen ist.