Genetische Untersuchungen zur Funktion des Knospenhalsproteins Ypl158c der Hefe Saccharomyces cerevisiae

Content Provider	Semantic Scholar
Author	Richter, Heidi
Copyright Year	2010
Abstract	Wie in allen Eukaryoten ist in Saccharomyces cerevisiae die Cytokinese am Ende eines Zellteilungszyklus der letzte Schritt bevor sich die Zelle von ihrer Tochterzelle trennt. Dabei wird das Cytoplasma der Mutter- und Tochterzelle durch Einschnuren der Plasmamembran mit Hilfe des kontraktilen Aktin-Myosin-Ringes und dem gleichzeitigen Ausbilden eines Septums aus Chitin voneinander getrennt. Die einzige Verbindung, die nun noch zwischen den beiden Zellen besteht, das Septum, wird durch die Aktivitat von Chitinasen in der Zellseparation aufgehoben. Die Zellen konnen daraufhin einen neuen Zellteilungszyklus beginnen. Da die Trennung der Zellen mit dem Aufbau neuer Zellmembran und Zellwand verbunden ist, darf dabei die Integritat der Zellwand nie vernachlassigt werden. An der Erhaltung der Zellintegritat sind viele Proteine beteiligt, die auf Veranderungen, die auf die Zellwand einwirken, reagieren. Diese sorgen auch dafur, dass die Zellen in der Cytokinese und Zellseparation keinen Schaden nehmen. In dieser Arbeit konnte gezeigt werden, dass Ypl158c ein neuer Mitspieler in der Cytokinese und Zellseparation ist. Auserdem konnte eine Verbindung zum Zellintegritatsweg hergestellt werden. YPL158c ist ein Zielgen des Transkriptionsfaktors Swi5, der den Abschluss der Mitose und des Zellzyklus fordert. War YPL158c deletiert, fuhrte dies zu Storungen in der Cytokinese und Zellseparation. Diese Zellen begannen einen neuen Zellteilungszyklus und bildeten eine neue Knospe aus, obwohl die Trennung der Tochterzelle von der Mutter noch nicht abgeschlossen war. In diesen Mutanten war zusatzlich die MAP Kinase Slt2, die zur Aufrechterhaltung der Zellintegritat beitragt, konstitutiv aktiv. Genetische Interaktionen zwischen YPL158c und SLT2 wiesen ebenfalls darauf hin, dass Ypl158c zur Erhaltung der Zellintegritat einen Beitrag leistet. Waren beide Gene gleichzeitig deletiert, litten die Zellen an Thermosensitivitat, d.h. sie waren bei hoheren Temperaturen (37 °C) in ihrem Wachstum sehr stark eingeschrankt. Die ursachliche Zelllyse konnte durch Gabe eines osmotischen Stabilisators zum Medium verhindert werden. Storungen in der Zellseparation, Aktivierung der MAP Kinase Slt2, genetische Interaktionen mit SLT2 und Thermosensitivitat der Doppeldeletionsmutanten waren Ereignisse, die auch in swi5-delta Mutanten beobachtet werden konnten. Durch die konstitutive Expression des YPL158c-Gens von einem Swi5-unabhangigen Promotor konnten diese Phanotypen supprimiert werden. Das bewies, dass YPL158c das einzige Zielgen von Swi5 ist, das die beobachteten Phanotypen der swi5-delta Mutanten und die Verbindung zum Zellintegritatsweg erklaren kann. Ypl158c lokalisierte schon fruh im Zellzyklus am Knospenhals, dem Ort, an dem die Cytokinese stattfindet. Dort blieb es bis die Separation der Zellen abgeschlossen war. In Western-Blot-Analysen konnte gezeigt werden, dass Ypl158c ein sehr instabiles Protein ist, das in der differentiellen Zentrifugation sedimentiert werden konnte. Es scheint damit an grosere Strukturen, moglicherweise Membranstrukturen zu assoziieren. Ein Synchronexperiment, das die Zellen aus einem alpha-Faktor-Arrest wieder in den Zellzyklus entlasst, zeigte, dass Ypl158c dann verstarkt synthetisiert wurde, wenn die Zellen die Cytokinese begannen. Durch die Untersuchungen verschiedener, sowohl C-terminal als auch N-terminal verkurzter Ypl158c-Konstrukte, konnte die Region, die fur die Lokalisation und Funktion des Proteins verantwortlich ist, auf die ersten 606 N-terminalen Aminosauren eingegrenzt werden. Dabei lag das Signal, das fur die Lokalisation von Ypl158c am Knospenhals notwendig ist, zwischen den Aminosauren 433 und 606. Allein die Lokalisation des Proteins war dabei nicht hinreichend fur die Funktion. Nicht alle verkurzten Konstrukte, die am Knospenhals lokalisierten, konnten die Cytokinese und Zellseparation vorantreiben. Die Lokalisation ist folglich lediglich eine notwendige Voraussetzung zur Funktion des Proteins Ypl158c. In dieser Arbeit konnte somit gezeigt werden, dass Ypl158c ein neues Protein der Cytokinese und Zellseparation ist, das am Knospenhals lokalisiert und Einfluss auf die Erhaltung der Zellintegritat besitzt. Es ist die fehlende Verknupfung, die den Transkriptionsfaktor Swi5 mit dem Zellintegritatsweg verbindet.
File Format	PDF HTM / HTML
Alternate Webpage(s)	https://epub.uni-regensburg.de/13095/1/Dissertation_Heidi_Richter.pdf
Language	English
Access Restriction	Open
Content Type	Text
Resource Type	Article