dc.contributor.author
Weber, Corinna N.
dc.date.accessioned
2018-06-07T18:44:56Z
dc.date.available
2007-05-21T00:00:00.649Z
dc.identifier.uri
https://refubium.fu-berlin.de/handle/fub188/5394
dc.identifier.uri
http://dx.doi.org/10.17169/refubium-9593
dc.description
Deckblatt-Impressum
persönlicher Dank
Inhaltsverzeichnis
Verzeichnis der Abbildungen
Abkürzungsverzeichnis
Einleitung und Fragestellung
Schrifttum
Material und Methoden
Ergebnisse
Diskussion
Zusammenfassung
Summary
Literaturverzeichnis
Veröffentlichungen
Danksagung
Selbständigkeitserklärung
dc.description.abstract
Unter dem Begriff der Palmitoylierung wird eine posttranslationale
Modifikation von Proteinen verstanden, wobei in den meisten Fällen ein
Palmitinsäurerest über eine Thioesterbindung an einen Cysteinrest des Proteins
gebunden wird. Diese Modifikation ist in nahezu allen eukaryotischen
Lebensformen weit verbreitet. Während laufend weitere Proteine identifiziert
werden können, die in dieser Weise modifiziert sind, bleiben noch immer viele
Fragen hinsichtlich der zugrunde liegenden molekularen Mechanismen offen. In
den letzten fünf Jahren konnten große Fortschritte bei der Entschlüsselung der
zugrunde liegenden Enzyme und dynamischen Regelmechanismen erzielt werden.
Spezifische Sequenzmuster für eine Palmitoylierung konnten bislang allerdings
nur für cytoplasmatisch vorliegende Proteine entdeckt werden. In integralen
Membranproteinen liegt die Palmitoylierungsstelle im Allgemeinen nahe der
Grenze zwischen cytoplasmatischer Domäne und Transmembranregion. Ein Vergleich
der Aminosäuresequenzen palmitoylierter Proteine zeigt aber keine deutliche
Konsensus-Sequenz, was vermuten lässt, dass acylierte Proteine in der
cytoplasmatischen Domäne und der Transmembranregion komplexere Informationen
für die Palmitoylierung beinhalten. Im Rahmen dieser Arbeit sollte der
Einfluss der Transmembranregion und speziell dort vorliegender Aminosäuren auf
die Palmitoylierung untersucht werden. Hierzu wurden Chimären aus
palmitoylierten und nicht palmitoylierbaren Proteinen hergestellt. Diese
Versuche zeigten, dass sowohl der Ersatz von Transmembranregion und
cytoplasmatischer Domäne zusammen als auch nur der Transmembranregion des
nicht palmitoylierbaren Fusionsproteins des Sendaivirus allein gegen die
entsprechenden Domänen der palmitoylierten Proteine CD4, CD8 oder Influenza
A-Virus Hämagglutinin eine befriedigende Palmitoylierung der Chimären
ermöglichte. Die Transmembranregion muss demnach molekulare Informationen für
die Palmitoylierung enthalten. Auch nicht-hydrophobe Aminosäure-Muster
scheinen eine Palmitoylierung zu unterstützen. Ein Sequenzvergleich bekannter
palmitoylierter Transmembranproteine zeigt ein häufiges Vorliegen der
Aminosäure Glycin im cytoplasma-nahen Bereich der Transmembranregion.
Austausch der membrannahen Glycin- und Phenylalaninreste in der
Transmembranregion führte zu gravierendem Abfall des Palmitoylierungsniveaus,
was sich durch die veränderte Ausrichtung des Proteins in der Membran und so
gestörte Interaktion mit der membranständigen Palmitoyltransferase erklären
lässt. Weiter entfernt liegende Glycinreste hatten keinen Einfluss auf die
Acylierung. Nicht-hydrophobe Cytoplasma-nahe Motive in der ansonsten strikt
hydrophoben Transmembrandomäne stellen demnach molekulare Signale für eine
Palmitoylierung dar.
de
dc.description.abstract
The covalent attachment of fatty acids - commonly palmitic acid - in a
thioester-type linkage is a widespread modification of viral and cellular
polypeptides. While constantly further palmitoylated proteins are being
identified, many questions remain open regarding the molecular mechanisms for
palmitoylation. So far specific sequence motives for palmitoylation could be
discovered only for cytoplasmic proteins. With integral membrane proteins the
hydrocarbon chain is usually bound to cysteine residues located close to the
boundary between the transmembrane region and the cytoplasmic tail. Inspection
of the amino acids in the vicinity of the acylated cysteine residues reveals
no obvious consensus-signal for palmitoylation. This implies that acylated
membrane proteins contain complex conformational signals for palmitoylation
that are mainly located within the cytoplasmic half of the transmembrane
domain, but also involve the cytoplasmic region. Therefore the aim of this
study was to resolve the influence of the transmembrane region for
palmitoylation as well as the particular contribution of amino acid residues
within the transmembrane domain using a series of new chimeric and mutant
proteins derived from the acylated proteins Influenza virus haemagglutinin,
CD4 and CD8 receptor protein as well as from the non-acylated Sendai virus
fusion protein. While Sendai virus fusion protein is not palmitoylated even
after introducing of a cysteine residue into the potential acylation region,
substitution of the transmembrane domain or both transmembrane and cytoplasmic
region for the corresponding regions of Influenza virus haemagglutinin or CD4-
or CD8 receptor protein is sufficient for palmitoylation. Non-hydrophobic
amino acid residues on the hydrophilic face of the TMD-helix may support
palmitoylation of membrane proteins. Sequence alignment of some palmitoylated
proteins shows frequent occurrence of glycine in the transmembrane region
close to the cytoplasmic tail. Replacement of cytoplasma-near glycine and
phenylalanine residues in the transmembrane region leads to a lower acylation
rate of the chimerae, while distant glycine residues have no significant
influence on palmitoylation rate. This may be due to changes in the protein
adjustment in the membrane and therefore disturbed interaction with the
membrane-based enzyme palmitoyltransferase. Non-hydrophobic motives in the
otherwise strictly hydrophobic transmembrane helix therefore represent
molecular signals for palmitoylation.
en
dc.rights.uri
http://www.fu-berlin.de/sites/refubium/rechtliches/Nutzungsbedingungen
dc.subject
viral-haemagglutinins
dc.subject
Influenzavirus
dc.subject
plasma-membranes
dc.subject
amino-acid-sequences
dc.subject.ddc
600 Technik, Medizin, angewandte Wissenschaften::630 Landwirtschaft::630 Landwirtschaft und verwandte Bereiche
dc.title
Molekulare Determinanten für die Palmitoylierung integraler Membranproteine
dc.contributor.firstReferee
Univ.-Prof. Dr. M. F. G. Schmidt
dc.contributor.furtherReferee
Univ.-Prof. Dr. D. Ebner
dc.contributor.furtherReferee
Univ.-Prof. Dr. H. M. Hafez
dc.date.accepted
2007-02-08
dc.date.embargoEnd
2007-05-25
dc.identifier.urn
urn:nbn:de:kobv:188-fudissthesis000000002901-4
dc.title.translated
Molecular determinants for the palmitoylation of viral and cellular membrane
proteins
en
refubium.affiliation
Veterinärmedizin
de
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FUDISS_thesis_000000002901
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http://www.diss.fu-berlin.de/2007/382/
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open access