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Differential effects of TbSec24 isoforms on Golgi protein localization
Michael Melak
Art der Arbeit
Masterarbeit
Universität
Universität Wien
Fakultät
Zentrum für Molekulare Biologie
Betreuer*in
Graham Warren
DOI
10.25365/thesis.12501
URN
urn:nbn:at:at-ubw:1-30141.53664.810665-2
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Abstracts
Abstract
(Deutsch)
Trotz intensiver Erforschung des Golgi Apparates konnte der genaue Mechanismus für dessen Biogenese und Duplizierung sowie für dessen Vererbung an die Tochterzellen noch nicht vollständig entschlüsselt werden. Bisherige Untersuchungen am einzelligen Parasiten Trypanosoma brucei haben ergeben, daß in diesem Organismus die Komponenten des neuen Golgi sowohl vom bereits bestehenden Golgi, als auch von der neu gebildeten ER Austrittsstelle abstammen. Die einzelnen Golgi-Bestandteile lagern sich dabei geordnet an jener Stelle zusammen, an welcher der neue Golgi gebildet werden soll. Die vorliegende Arbeit soll weitere Aspekte der Synthese und Vererbung des Golgi Apparates in der prozyklischen Form von T. brucei aufzeigen. Im Speziellen wird hier untersucht, ob verschiedene Golgi-Komponenten selektiv für ihren Transport zum Golgi ausgewählt werden.
Der Transport vom Endoplasmatischen Retikulum zum Golgi erfolgt mittels COPII Transportvesikel. Ein wesentlicher Bestandteil dieser Vesikel ist das Protein Sec24, von dem T. brucei zwei Isoformen, nämlich TbSec24.1 und TbSec24.2, besitzt. In dieser Studie wird jeweils eine der beiden TbSec24 Isoformen mittels RNA-Interferenz ausgeschaltet. Es zeigt sich, daß sowohl das Fehlen von TbSec24.1, als auch von TbSec24.2, zu einer verlangsamten Zellteilung, bis hin zu einem kompletten Arrest des Zellzyklus führt. Dabei kommt es jedoch zu keinerlei Abnormitäten in Bezug auf die einzelnen Stadien des Zellzyklus. Mittels Immunfluoreszenz-Mikroskopie wird klar, daß beide TbSec24 Isoformen einen selektiven Einfluß auf die Rekrutierung der Golgi Proteine TbGRIP70, Tbε-COP und TbGRASP zum Golgi Komplex ausüben. Eine Abnahme von TbSec24.1 in der Zelle führt dazu, daß TbGRASP nicht mehr am Golgi Apparat detektiert werden kann. Umgekehrt jedoch zeigt eine verminderte Expression von TbSec24.2 keinerlei derartigen Auswirkungen. Die Untersuchung des Aufenthaltsortes der Golgi Marker TbGRIP70 und Tbε-COP ergibt keine Veränderung, weder nach beeinträchtigter Expression von TbSec24.1, noch von TbSec24.2. Eine Detektion von TbGRIP70 ist nach verminderter TbSec24.1 Expression allerdings nur noch an jenen Golgi Apparaten möglich, welche mit einer kürzlich entdecken ‚Bilobe‘-förmigen Struktur assoziiert vorliegen. Zusätzlich zeigen wir noch die Reversibilität sämtlicher aufgetretener Phänotypen nach dem Abschalten der RNA-Interferenz.
Abstract
(Englisch)
Despite intense research, the precise mechanisms of Golgi biogenesis are still unclear. In the simple eukaryote Trypanosoma brucei, Golgi biogenesis was suggested to require a coordinated supply of components from both the old Golgi and the new ER exit site. These components are then delivered to the site of the new Golgi. For studying further aspects of building a new Golgi in T. brucei, it is crucial to know how Golgi resident proteins are selected for transport to the Golgi.
ER-to-Golgi transport is mediated by COPII vesicles. T. brucei has two different isoforms of the COPII component TbSec24 (TbSec24.1 and TbSec24.2). In this study RNA interference (RNAi) is used to silence expression of either TbSec24 isoform in the procyclic form of T. brucei. Cells show decelerated cell growth after depletion of either TbSec24.1 or TbSec24.2, but reveal no obvious abnormalities in terms of cell cycle progression. It is shown by immunofluorescence microscopy that TbSec24.1 depletion leads to a particularly striking mislocalization of the Golgi marker TbGRASP, whereas the localization of TbGRASP after depletion of TbSec24.2 remains unaffected. TbGRIP70 and Tbε-COP maintain their distinct Golgi localization after induction of RNAi to either TbSec24.1 or TbSec24.2, though TbGRIP70 is lost from non-bilobe Golgi upon depletion of TbSec24.1. The bilobe is a novel structure thought to be involved in Golgi biogenesis. The observed phenotypic effects are fully reversible upon relaxation of the RNAi silencing. These data provide evidence for a TbSec24 isoform-specific selective mechanism of sorting Golgi resident proteins in the early secretory pathway.
Schlagwörter
Schlagwörter
(Englisch)
Er Golgi Golgi Proteins Sec24 Isoforms COPII vesicles
Schlagwörter
(Deutsch)
ER Golgi Golgi Proteine Sec24 Isoformen COPII Vesikel
Autor*innen
Michael Melak
Haupttitel (Englisch)
Differential effects of TbSec24 isoforms on Golgi protein localization
Paralleltitel (Deutsch)
Unterschiedliche Auswirkungen der TbSec24 Isoformen auf die Lokalisierung von Golgi Proteinen
Publikationsjahr
2010
Umfangsangabe
107 S.
Sprache
Englisch
Beurteiler*in
Graham Warren
AC Nummer
AC08745988
Utheses ID
11271
Studienkennzahl
UA | 066 | 877 | |