Biochemische und genetische Untersuchungen zu Calcineurin aus Dictyostelium
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Diese Arbeit beschreibt einen neuen, alternativen Modus zur Aktivierung der Ca2+/Calmodulin-abhängigen Protein-Phosphatase Calcineurin aus Dictyostelium discoideum. Mit Hilfe von gereinigtem Calcineurin aus D. discoideum wurde eine reversible, Ca2+/Calmodulin-unabhängige Aktivierung durch die langkettigen, ungesättigten Fettsäuren Arachidonsäure, Linolsäure und Ölsäure charakterisiert. Die Aktivierung durch die ungesättigten Fettsäuren lag in der gleichen Größenordnung wie diejenige durch Ca2+/Calmodulin. Die gesättigten Fettsäuren Palmitinsäure und Arachidinsäure, die Elaidinsäure (trans-Ölsäure) und der Methylester der Arachidonsäure führten zu keiner Aktivierung von Calcineurin. Diese Befunde zeigten, daß für eine Aktivierung von Calcineurin durch Fettsäuren nicht nur der ungesättigte Charakter und eine cis-Isomerie der Doppelbindung notwendig ist, sondern auch die freie Carboxylgruppe. Es wurde gezeigt, daß die Aktivierung durch Fettsäuren unabhängig von der regulatorischen Untereinheit Calcineurin B ist und daß die Aktivierung durch Ca2+/Calmodulin und Fettsäuren nicht additiv ist. Weiterhin werden in dieser Arbeit Versuche zur Manipulation der Expression des Calcineurin A Gens in D. discoideum beschrieben. Zum einen wurde antisense RNA unter der Kontrolle des Discoidin Promotors und des contact sites A Promotors in Dictyostelium exprimiert. In beiden Fällen konnte bei den antisense Mutanten keine Verringerung der Calcineurin A Expression gegenüber dem Wildtyp festgestellt werden. Zum anderen wurde versucht, die Calcineurin A Expression durch Veränderung der extrazellulären Ca2+-Konzentration zu manipulieren. Unter keiner der gewählten Bedingungen konnte eine veränderte Calcineurin A Expression beobachtet werden. In einem dritten Ansatz wurde versucht, die Calcineurin Aktivität in vivo durch Überproduktion der autoinhibitorischen Domäne (AID) zu verringern. Phänotypisch zeigten die isolierten Mutanten keinen Unterschied zum Wildtyp.
Zusammenfassung in einer weiteren Sprache
This study describes a novel mode of activation for the Ca2+/calmodulin-dependent protein phosphatase, calcineurin. Using purified calcineurin from Dictyostelium discoideum I found a reversible, Ca2+/calmodulin independent, activation by the long chain unsaturated fatty acids arachidonic acid, linoleic acid and oleic acid which was of the same magnitude as activation by Ca2+/calmodulin. Half maximal stimulation of calcineurin occurred at fatty acid concentrations of approximately 10 µM with either p-nitrophenyl phosphate or RII phosphopeptide as substrates. The methyl ester of arachidonic acid and the saturated fatty acids palmitic acid and arachidic acid were inactive. The activation was shown to be independent of the regulatory subunit, calcineurin B. Activation by Ca2+/calmodulin and fatty acids was not additive. In binding assays with immobilized calmodulin, arachidonic acid inhibited binding of calcineurin to calmodulin. Therefore fatty acids appear to mimic Ca2+/calmodulin action by binding to the calmodulin-binding site. In several different approaches I tried to reduce the calcineurin expression and activity in vivo (antisense-mutagenesis, overexpression of an autoinhibitory domain). None of the mutants showed an aberrant phenotype. Manipulations of the extracellular calcium concentration did not affect the level of calcineurin expression.
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ISO 690
KESSEN, Ursula, 2000. Biochemische und genetische Untersuchungen zu Calcineurin aus Dictyostelium [Dissertation]. Konstanz: University of KonstanzBibTex
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