2010-03-09 ppn:221497617 2010-02-25 ths Prof. Dr. Maier Uwe Maier, Uwe (Prof. Dr.) chromalveolates urn:nbn:de:hebis:04-z2010-00929 Bullmann, Lars Bullmann Lars Journal of Biological Chemistry 285 (9): 6848-56 Life sciences Biowissenschaften, Biologie Chromalveolaten sind eine hochdiverse Gruppe von Protisten, die als gemeinsames Merkmal eine sogenannte komplexe Plastide tragen. Diese ist das Resultat einer sekundären Endocytobiose zwischen einer eukaryoten Wirtszelle und einer Rhodophyte. Die komplexe Plastide ist, anders als die primären Plastiden der Archaeplastida, i. d. R von vier Membranen umgeben (eine Ausnahme bilden die Plastiden der Peridinin-haltigen Dinoflagellaten mit nur drei Membranen). Wie auch bei den Archaeplastida ist ein Großteil der plastidären Proteine von Chromalveolaten auf dem Kerngenom des Wirtes codiert, und muss daher posttranslational aus dem Cytosol importiert werden. Proteine des Plastidenstromas müssen also vier Membranen passieren. Während für drei der vier Membranen bereits putative Translokatoren beschrieben werden konnten, war das Translokon der drittäußersten Membran bislang völlig unbekannt. Diese Membran ist der äußeren Membran primärer Plastiden homolog, ein entsprechendes Toc-Translokon konnte allerdings bislang nicht identifiziert werden. Im Rahmen dieser Arbeit wurde ein kürzlich identifiziertes putatives Omp85-Protein der Diatomee Phaeodactylum tricornutum erstmals eingehend analysiert und charakterisiert. Das Protein, ptOmp85, konnte eindeutig der Familie der Omp85- Proteine zugeordnet werden. Innerhalb der Familie weist es die die nächsten Verwandtschaftsbeziehungen zum Toc75-Homolog der freilebenden Rotalge Cyanidioschyzon merolae auf. Es konnte nachgewiesen werden, dass ptOmp85 ein integrales Protein der drittäußersten Membran der komplexen Plastide ist. Darüber hinaus konnte gezeigt werden, dass ptOmp85 intraorganellär einem zu Toc75 homologen. Zielsteuerungsmechanismus unterliegt. Die Analyse der elektrophysiolgischen Eigenschaften der Membranpore von ptOmp85 zeigte eindeutige Ähnlichkeiten zu den Poreneigenschaften von Toc75-artigen, nicht aber zu denen von Sam50-artigen Omp85-Proteinen. Diese aufgedeckten Charakteristika implizieren, dass es sich bei ptOm85 tatsächlich um das Proteintranslokon der drittäußersten Plastidenmembran von Chromalveolaten handelt. Die Ergebnisse dieser Arbeit tragen somit grundlegend zum Verständnis des Proteinimports in die komplexen Plastiden dieser Protistengruppe bei. Fachbereich Biologie 2011-08-10 https://doi.org/10.17192/z2010.0092 opus:2702 application/pdf Proteintransport https://archiv.ub.uni-marburg.de/diss/z2010/0092/cover.png complex plastids Chromalveolates are a diverse group of protists that include many ecologically and medically relevant organisms such as diatoms and apicomplexan parasites. They possess plastids generally surrounded by four membranes, which evolved by engulfment of a red alga. Today, most plastid proteins must be imported, but many aspects of protein import into complex plastids are still cryptic. In particular, how proteins cross the third outermost membrane has remained unexplained. We identified a protein in the third outermost membrane of the diatom Phaeodactylum tricornutum with properties comparable to those of the Omp85 family. We demonstrate that the targeting route of P. tricornutum Omp85 parallels that of the translocation channel of the outer envelope membrane of chloroplasts, Toc75. In addition, the electrophysiological properties are similar to those of the Omp85 proteins involved in protein translocation. This supports the hypothesis that P. tricornutum Omp85 is involved in precursor protein translocation, which would close a gap in the fundamental understanding of the evolutionary origin and function of protein import in secondary plastids. Protein import Biologie Publikationsserver der Universitätsbibliothek Marburg Universitätsbibliothek Marburg German Philipps-Universität Marburg 2010 ptOmp85 – ein Toc75-Homolog in der dritten Plastidenmembran von Phaeodactylum tricornutum ptOmp85 - a Toc75-homolog in the 3rd plastid membrane of Phaeodactylum tricornutum doctoralThesis monograph