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Tailor-made ubiquitin chains
Dominik Appel
Art der Arbeit
Masterarbeit
Universität
Universität Wien
Fakultät
Fakultät für Chemie
Studiumsbezeichnung bzw. Universitätlehrgang (ULG)
Masterstudium Chemie
Betreuer*in
Christian Friedrich Wilhelm Becker
DOI
10.25365/thesis.76693
URN
urn:nbn:at:at-ubw:1-21226.36830.179251-3
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(Print-Exemplar eventuell in Bibliothek verfügbar)
Abstracts
Abstract
(Deutsch)
Ubiquitin ist ein kleines, hochkonserviertes Protein, das bei einer Vielzahl von zellulären Prozessen eine entscheidende Rolle spielt, indem es andere Proteine zum Abbau markiert. Ubiquitin besteht aus 76 Aminosäuren und ist in allen eukaryontischen Zellen zu finden. Bei der Ubiquitylierung werden ein oder mehrere Ubiquitinmoleküle an ein Substratprotein angehängt, um es für die Erkennung durch das Proteasom zu markieren, einen großen Proteinkomplex, der für den Abbau nicht benötigter oder beschädigter Proteine zuständig ist. Da Ubiquitin selbst 8 mögliche Reaktionsstellen für die Ubiquitylierung hat, gibt es viele mögliche Poly-Ubiquitin-Ketten mit unterschiedlichen Funktionen. Die (patho-)physiologische Rolle von Ubiquitin-Ketten ist noch nicht vollständig geklärt. Ziel dieser Masterarbeit war es, verschiedene Ubiquitin-Mutanten zu erzeugen, die an den folgenden Positionen ein Cys anstelle von Lys enthalten: K11, K29, K48, K63 und mit C-terminalen Modifikationen, die die Bildung kovalenter Bindungen zwischen Ubiquitin und Zielproteinen ermöglichen. Letzteres wurde durch die Verwendung von Ubiquitin-Intein-Fusionskonstrukten erreicht. Um eine größere synthetische Flexibilität zu erreichen, wurde die freie Thiolgruppe der Ubiquitinmutanten vorübergehend mit Phenacyl geschützt. Während dieser Arbeit wurden die Bedingungen für die Entfernung von Phenacyl verbessert. Durch Thiol-Ene-Kopplung zwischen den Thiolen in den Cys-Mutanten und C-terminalen Allylaminde-Modifikationen von Ub wurden eine Reihe von Diubiquitinen mit unterschiedlichen Lagen und ausgewählte Tri- und Tetraubiquitine erzeugt.
Abstract
(Englisch)
Ubiquitin is a small, highly conserved protein that plays a crucial role in a variety of cellular processes by tagging other proteins for degradation. Composed of 76 amino acids, ubiquitin is found in all eukaryotic cells. The process of ubiquitylation involves the attachment of one or more ubiquitin molecules to a substrate protein, marking it for recognition by the proteasome, a large protein complex responsible for degrading unneeded or damaged proteins. Since ubiquitin itself has 8 possible reaction sites for ubiquitylation, there are many possible poly-ubiquitin chains with different functions. The (patho-)physiological role of ubiquitin chains is not completely understood yet. The aim of this master’s thesis was to generate different ubiquitin mutants containing a Cys instead of Lys at the following positions: K11, K29, K48, K63 and with C-terminal modifications that allow to form covalent bonds between ubiquitin and target proteins. The latter was achieved by using ubiquitin-intein fusion constructs. To provide greater synthetic flexibility, the free thiol group of the ubiquitin mutants were transiently protected with phenacyl. During this work the removal conditions for phenacyl were improved. By thiol-ene coupling between the thiols in Cys mutants and C-terminal allylamide modifications of Ub, a series of diubiquitins with different likage types and selected tri- and tetraubiquitins were generated.
Schlagwörter
Schlagwörter
(Deutsch)
Ubiquitinketten Ortsspezifische Mutagenese Expression in E. coli Phenacyl Thiol-Ene-Kopplung
Schlagwörter
(Englisch)
Ubiquitin chains Site directed Mutagenesis Expression in E. coli Phenacyl Thiol-ene coupling
Autor*innen
Dominik Appel
Haupttitel (Englisch)
Tailor-made ubiquitin chains
Publikationsjahr
2024
Umfangsangabe
iii, 100 Seiten : Illustrationen
Sprache
Englisch
Beurteiler*in
Christian Friedrich Wilhelm Becker
AC Nummer
AC17331280
Utheses ID
72830
Studienkennzahl
UA | 066 | 862 | |