Funktionelle Charakterisierung von Peroxisomen in murinen Oozyten

Peroxisomen sind Zellorganellen mit einer Größe von 0,1 bis 1,5 µm, die in nahezu allen eukaryonten Zellen vorkommen. Sie erfüllen wichtige Aufgaben im intrazellulären Metabolismus von Lipiden und von reaktiven Sauerstoffverbindungen (ROS). Peroxisomen sind dynamische Organellen, deren Gestalt und E...

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Main Author: Fleischer, Hendrik
Contributors: Lüers, Georg (Prof. Dr.) (Thesis advisor)
Format: Dissertation
Language:German
Published: Philipps-Universität Marburg 2011
Subjects:
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Description
Summary:Peroxisomen sind Zellorganellen mit einer Größe von 0,1 bis 1,5 µm, die in nahezu allen eukaryonten Zellen vorkommen. Sie erfüllen wichtige Aufgaben im intrazellulären Metabolismus von Lipiden und von reaktiven Sauerstoffverbindungen (ROS). Peroxisomen sind dynamische Organellen, deren Gestalt und Enzymausstattung an wechselnde metabolische Bedingungen angepasst werden kann und deren Funktionen in verschiedenen Geweben oder Spezies variiert. Über die Funktion von Peroxisomen in den weiblichen Keimzellen ist bisher nichts bekannt. Ziel dieser Arbeit war es daher, die Peroxisomen in den Oozyten der Maus zu charakterisieren und zu untersuchen, ob sich diese während der Keimzellreifung verändern. Durch immunfluoreszenzmikroskopischen Nachweis von peroxisomalen Markerproteinen wie Katalase, Pmp70 oder Pex14 konnten wir zeigen, dass Peroxisomen in den Oozyten vorkommen und dass sich ihre Anzahl während der Follikelreifung deutlich vermehrt. Mit Hilfe eines GFP-PTS1-transgenen Mausstammes, in dessen Zellen die Peroxisomen durch das grün fluoreszierende Protein (GFP) markiert sind gelang es erstmals, oozytäre Peroxisomen auch elektronenmikroskopisch zu analysieren. Sie zeigen einen typischen Aufbau und sind in der Peripherie der Oozyten gelegentlich zu kleineren Gruppen zusammengelagert. Um die Funktionen dieser Peroxisomen näher zu charakterisieren haben wir Oozyten isoliert, die Expression von mRNAs für peroxisomale Proteine durch quantitative real-time PCR analysiert und mit der Expression dieser Gene im ganzen Ovar und der Leber als Referenzgewebe verglichen. Die Expression von Genen für Enzyme der etablierten Hauptfunktionen von Peroxisomen wie β-Oxidation oder ROS-Metabolismus war in den Oozyten im Vergleich zur Referenz deutlich vermindert. Die mRNAs für die Glyceronphosphat O-acyltransferase (Dhapat, Gnapat) und die Alkylglyceronphosphat Synthase (Dhap-S, Agps), zwei Schlüsselenzyme der Etherlipidsynthese, die nur in Peroxisomen lokalisiert sind, war jedoch deutlich erhöht. Wir vermuten daher, dass die Synthese von Plasmalogenen, den häufigsten Etherlipiden, zu den spezifischen Funktionen der weiblichen Keimzellperoxisomen gehört. Eine vermehrte Plasmalogensynthese kann durch den erheblichen Membranzuwachs der Oozyte während der Follikelreifung, oder den erhöhten Membranbedarf bei den Furchungsteilungen während der frühen Embryonalentwicklung, erklärt werden. Oozytäre Lipidanalysen sind nun geplant, um die Bedeutung der peroxisomalen Plasmalogensynthese für die Reifung der Oozyten und die frühe Embryonalentwicklung genauer zu untersuchen.
DOI:https://doi.org/10.17192/z2011.0348