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Titel: Untersuchungen zur Rolle der Komponenten der Hsp70/Hsp40-Chaperonsysteme im Cytosol und Endoplasmatischen Retikulum der Pankreaszelle
Sonstige Titel: Characterization of the Hsp70/Hsp40-chaperone networks in endoplasmic reticulum and cytosol of the pancreatic cell
Verfasser: Weitzmann, Andreas
Sprache: Deutsch
Erscheinungsjahr: 2006
SWD-Schlagwörter: Molekularbiologie
Hitzeschock-Proteine
Cytosol
Endoplasmatisches Retikulum
Freie Schlagwörter: Chaperone
Hsp70
Hsp40
chaperones
Hsp70
Hsp40
cytosol
endoplasmic reticulum
DDC-Sachgruppe: 570 Biowissenschaften, Biologie
Dokumentart : Dissertation
Kurzfassung: In der vorliegenden Arbeit wurde MIDA1 als cytosolisches Homolog des ER-Hsp40 ERj1p charakterisiert. Eine Hsp70/Hsp40-typische Interaktion von MIDA1 mit Hsc70 konnte nachgewiesen werden, bei der die ATPase-Aktivität von Hsc70 stimuliert wurde. Weiter konnte gezeigt werden, dass MIDA1 an Ribosomen binden kann, was zu einer Reduktion der Translationseffizienz führte. In Analogie zu ERj1p befindet sich die Bindungsstelle von MIDA1 am Ribosom möglicherweise in unmittelbarer Nachbarschaft zum Ribosomenausgangskanal. Daher ist es denkbar, dass Hsc70 durch MIDA1 zum Ribosom rekrutiert wird, um dort mit der naszierenden Kette, sobald diese den Ribosomen-ausgangskanal verlässt, zu interagieren. Darüber hinaus wurde das Hsp40/Hsp70-Chaperonnetzwerk des ER des Pankreas weiter charakterisiert: Grp170, ein Hsp70-verwandtes Protein im ER, konnte aus Hundepankreas-Mikrosomen isoliert werden. Mit Gelfiltrationen konnte die Bildung eines Komplexes aus Grp170 und BiP nachgewiesen werden, der bei Anwesenheit von ATP dissoziiert. Weiter konnte gezeigt werden, dass der Nukleotidaustausch von BiP durch Grp170 stimuliert wird. Bei gleichzeitiger Anwesenheit von BiP und einem J-Protein wurde auch eine Stimulation der Grp170-ATPase beobachtet, ohne dass es dabei offenbar zu einer Bindung des J-Proteins an Grp170 kommt. Das bereits als Nukleotidaustauschfaktor bekannte Protein BAP wurde rekombinant in E. coli synthetisiert und seine Nukleotidaustausch-Aktivität bestätigt. Anschließend konnte die durch BAP bewirkte zusätzliche Stimulation des durch ERj1p oder ERj2p aktivierten ATPase-Zyklus von BiP bestimmt und mit dem Effekt von Grp170 verglichen werden. Das Hsp40-Homolog ERj4p konnte ebenfalls in E. coli synthetisiert und seine Funktionalität durch die Interaktion mit BiP einschließlich einer Stimulation von dessen ATPase-Aktivität gezeigt werden. Die Affinität von ERj4p sowie der J-Domäne von ERj5p zu BiP wurden im Biacore-System bestimmt. Somit konnte das Hsp40/Hsp70-Chaperonnetzwerk des ER eines definierten Zelltyps erstmals vollständig quantitativ charakterisiert werden.
The cytosolic Hsp40-homologue MIDA1 and the Hsp70/Hsp40-chaperone network of the endoplasmic reticulum in pancreatic cells has been characterized. A typical Hsp70/Hsp40-interaction of MIDA1 with Hsc70 was demonstrated, at which the ATPaseactivity of Hsc70 was stimulated. Further more, an association of MIDA1 to ribosomes has been shown, leading to a reduction in transcriptional efficiency. The binding site at the ribosome is possibly located in close proximity to the ribosomal exit site. Therefore one can speculate, that the function of MIDA1 is to recrute Hsc70 to the ribosome where it can bind to the nascent chain leaving the exit tunnel. Grp170 is a Hsp70-related protein in the lumen of the ER. It has been demonstrated, that Grp170 forms a complex together with the other lumenal Hsp70 BiP in the absence but not in the presence of ATP. Grp170 accelerates the nucleotide exchange of BiP and in countermove a J-activated BiP stimulates the ATPase activity of Grp170. Besides Grp170, there is another lumenal protein, namely BAP, that shows a nucleotide exchange activity. The additional stimulation by BAP of the ERj1 and ERj2 stimulated BiP ATPase turnover has been determined. Further, the affinity of ERj4 and the J-domain of ERj5 for the binding to BiP has been detemined by surface plasmon resonance spectroscopy and compared with affinities of other J-proteins.
Link zu diesem Datensatz: urn:nbn:de:bsz:291-scidok-9151
hdl:20.500.11880/20824
http://dx.doi.org/10.22028/D291-20768
Erstgutachter: Zimmermann, Richard
Tag der mündlichen Prüfung: 30-Nov-2006
SciDok-Publikation: 4-Jan-2007
Fakultät: Fakultät 2 - Medizin
Fachrichtung: M - Medizinische Biochemie und Molekularbiologie
Fakultät / Institution:M - Medizinische Fakultät

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