Detailansicht
Structural features of the MAP1b light chain 1 microtubule binding domain
Markus Huber
Art der Arbeit
Masterarbeit
Universität
Universität Wien
Fakultät
Fakultät für Lebenswissenschaften
Studiumsbezeichnung bzw. Universitätlehrgang (ULG)
Masterstudium Molekulare Biologie
Betreuer*in
Friedrich Propst
DOI
10.25365/thesis.35471
URN
urn:nbn:at:at-ubw:1-29845.61030.394865-2
Link zu u:search
(Print-Exemplar eventuell in Bibliothek verfügbar)
Abstracts
Abstract
(Deutsch)
Mikrotubuli assozierte Proteine (MAPs) bilden eine Superfamilie aus Microtubuli-bindenden
Proteinen die an der Regulierung von Microtubuli beteiligt sind. MAPs interagieren mit Tubulin-
Untereinheiten oder Mikrotubuli und stabilisieren häufig die Struktur von Mikrotubuli oder
fördern deren Polymerisierung. Klassische MAPs umfassen 4 Familien: MAP1, MAP2, tau
und MAP4. Während die letzen drei ein gemeinsames Microtubuliinteraktionsmotiv aufweisen,
das eine Reihe von homologen "repeatsëinschließt, fehlt diese Gemeinsamkeit in den MAP1
Proteinen, die auf andere Weise mit Mikrotubuli interagieren. Das macht die MAP1-Familie
besonders interessant. MAP1a, MAP1b und MAP1s (die 3 Familienmitglieder) werden alle 3 als
Vorstufe translatiert und danach proteolytisch in eine schwere und eine leichte Kette gespalten.
MAP1b, bestehend aus der MAP1b schweren Kette und der leichten Kette 1 (LC1), ist das am
besten beschriebene Familienmitglied. Es zeigt eine hohe Expression in Neuronen und ist für
die Errichtung des neuronalen Netzwerks während der Entwicklung des Gehirns erforderlich.
Es ist an der Wegfindung der Axone und an der Polarisierung der Neuronen beteiligt und ist
für die Entstehung des Gehirnbalken notwendig. Deregulierung kann zu Ataxie, dem Fragiles-
X-assoziertes Tremor-Syndrom, oder zur Giant Axon Neuropathie führen. Obwohl beide, die
MAP1b schwere Kette und die LC1, Microtubulebindedomänen enthalten, wurde festgestellt
das LC1 vornehmlich den Mikrotubuli-bindenden Teil darstellt. Unser Ziel war die Analyse
der LC1-Mikrotubulibindedomäne um dessen Struktur zu bestimmen und herauszufinden
welche Aminosäuren für die Interaktion mit Microtubuli berantwortlich sind. Dazu wurden 4
„Missense“-Mutationen in den Wildtyp der LC1 eingebaut und diese mit einem paramagnetischen
„spin label“ (MTSL) markiert. Die Wildtyp- und MTSL-markierten Proteine wurden mit
1H-15N-HSQC in Gegenwart von Microtubuli oder Tubulin gemessen. Unsere Ergebnisse zeigen
dass 3 unterschiedliche Bereiche mit abweichender Affinität für Mikrotubuli existieren. Zudem
deuten unsere Daten darauf hin, dass eine Interaktion mit Mikrotubuli von der Ausbildung
einer a-Helix am NH2-Terminus von LC1 abhängig ist.
Abstract
(Englisch)
Microtubule associated proteins (MAPs) constitute a superfamily of microtubule binding proteins
that are involved in the regulation of microtubules. MAPs interact with tubulin subunits
or microtubules and mostly stabilize the microtubule structure or enhance microtubule polymerisation.
Classical MAPs include 4 families: MAP1, MAP2, tau and MAP4. While the later
three show a common microtubule interaction motif that involves a set of homologous repeats,
Map1 proteins lack this mutuality and interact with microtubules in a different way. This
makes the MAP1 family particularly interesting. MAP1a, MAP1b and MAP1s (the 3 family
members) are all translated as precursors and cleaved proteolytically into a heavy and a light
chain. MAP1b, consisting of the MAP1b heavy chain and light chain 1 (LC1), is the best characterised
family member. It is highly expressed in neurons and is essential for neuronal network
formation during brain development. It is involved in axon guidance and neural polarization
and is necessary for the formation of the corpus callosum. Deregulation may lead to ataxia,
fragile x mental retardation or giant axonal neuropathy. Although both, the MAP1b heavy
chain and LC1, contain microtubule binding domains, LC1 was found to be the main microtubule
binding unit. Our goal was to look at the LC1 microtubule binding domain to determine
the structure and identify amino acids responsible for the interaction with microtubules. Therefore
we introduced 4 missense mutations in the wild-type LC1 microtubule binding domain and
tagged them with a paramagnetic spin label (MTSL). The wild-type and MTSL-tagged mutant
proteins were measured with 1H-15N-HSQC in the presence of microtubules or tubulin. Our
results suggest that there are 3 areas with different affinity for microtubules. Moreover, our
data indicates that interaction with microtubules is contingent on the formation of an a-helix
at the NH2 terminus of LC1.
Schlagwörter
Schlagwörter
(Englisch)
MAP1b light chain 1 LC1 Microtubule Tubulin Nuclear magnetic resonance paramagnetic relaxation enhancement NMR PRE Structure MTSL spin label
Schlagwörter
(Deutsch)
MAP1b leichte Kette1 LC1 Mikrotubuli Tubulin Kernspinresonanzspektroskopie NMR PRE Struktur MTSL
Autor*innen
Markus Huber
Haupttitel (Englisch)
Structural features of the MAP1b light chain 1 microtubule binding domain
Paralleltitel (Deutsch)
Strukturelle Merkmale der MAP1b leichten Kette 1 Mikrotubulebindedomäne
Publikationsjahr
2015
Umfangsangabe
IX, 68 S. : Ill., graf. Darst.
Sprache
Englisch
Beurteiler*in
Friedrich Propst
AC Nummer
AC12184009
Utheses ID
31435
Studienkennzahl
UA | 066 | 834 | |