Untersuchung der peroxisomalen Membranbiogenese: Dynamik zellulärer Membranen

Abstract

In der vorliegenden Arbeit konnte gezeigt werden, dass der Standardsekretionsweg in Saccahormyces cerevisiae nicht an der Peroxisomenbiogenese beteiligt ist. In sec-Mutanten wurde zu keiner Zeit eine ER-Lokalisation des peroxisomalen Membranproteinmarkers Pex3p-EGFP beobachtet. Es konnte jedoch nicht ausgeschlossen werden, dass einige peroxisomale Membranproteine über das endoplasmatischen Reticulum -- oder ein spezialisiertes Subkompartment davon -- zum Peroxisomen transportiert werden. In "frühen" pex-Mutanten wie pex3 und pex19 konnten zudem peroxisomale Membranstrukturen nachgewiesen werden. Es konnte gezeigt werden, dass diese Strukturen deutlich von Mitochondrien unterscheidbar sind und damit peroxisomale Prästrukturen darstellen könnten. Desweiteren konnte mit Pex13p ein neuer Interaktionpartner für Pex3p identifiziert werden. Die in früheren Arbeiten identifizierte Interaktion von Pex3p mit Pex19p konnte bestätigt werden. Außerdem wurde die Existenz eines Pex3p-Komplexes mit einer Größe von 1MDa nachgewiesen. Zusätzlich wurde in Vernetzungsexperimenten ein Pex3p- Komplex mit einer Größe von 6 bis 7MDa identifiziert. Ob dieser Komplex auch in vivo existiert, konnte nicht geklärt werden.

In the PhD-thesis provided, I have investigated the involvement of the endoplasmic reticulum (ER) in the biogenesis of peroxisomes of Saccharomyces cerevisiae. I have been able to show that the standard secretion pathway is not involved in this process. In the sec-mutants investigated the marker protein Pex3p-EGFP has never been located to the ER. However I can not exclude the possibility that another peroxisomal membrane protein is imported into the endoplasmic reticulum or a specialized compartment thereof. Furthermore, I have proven the existence of peroxisomal membrane structurs in the so called "early" peroxisomale mutants pex3 and pex19 of S. cerevisiae. These membrane structures are clearly distinguishable from mitochondria and therefore could be pre-peroxisomal structures. Additionally, I have identified Pex13p as new interaction partner of Pex3p and confirmed the interaction of Pex3p with Pex19p which has been published before. I have been able to show that Pex3p forms at least a 1MDa complex. Using cross-linking reagents I identified a Pex3p-complex with an approximated size of 6 to 7 MDa. Whether this complex exists in vivo, remains to be demonstrated.