dc.contributor.author
Braun, Hans-Peter
dc.date.accessioned
2018-06-08T01:37:45Z
dc.date.available
2015-10-08T06:49:32.881Z
dc.identifier.uri
https://refubium.fu-berlin.de/handle/fub188/13629
dc.identifier.uri
http://dx.doi.org/10.17169/refubium-17827
dc.description.abstract
In der vorliegenden Arbeit wurde die Isolierung der mitochondrialen Cytochrom
c Reduktasen aus Kartoffel und Weizen mit Hilfe von Cytochrom
c-Affinitätschromatographie und Gelfiltrationschromatographie beschrieben. Die
verwendete Präparationsmethode führt zu einem hochgradig aufgereinigten und
aktiven Enzymkomplex in monodisperser Form. Die Cytochrom c Reduktase aus
Kartoffel wurde physiologisch und strukturell eingehend untersucht. Der
Enzymkomplex liegt als Dimer vor und katalysiert nach Rekonstitution in
Phospholipidmembranen eine Antimycin- und Myxothiazol-sensitive Reduktion von
Cytochrom c mit einem Umsatz von 50 s-1. Daneben konnte eine Ubiquinol-
Ubiquinon Transhydrogenase-Aktivität nachgewiesen werden. Die Cytochrom c
Reduktase setzt sich aus 10 Untereinheiten zusammen, die sich auf der Basis
von immunologischen und strukturellen Daten den Komponenten der entsprechenden
Proteinkomplexe aus Pilzen und Säugern zuordnen lassen. Demnach kommen neben
den respiratorischen Untereinheiten Cytochrom b, Cytochrom c1 und einem Eisen-
Schwefel-Protein noch vier Komponenten mit niedrigem Molekulargewicht vor, die
als "Q-binding"-, "Hinge"-, "Core-linked"- und "Cytochrome c1-linked"-Proteine
bezeichnet werden, sowie drei Untereinheiten im 50 kd-Bereich, die zu der
Gruppe der sogenannten "Core"-Proteine gehören. Für Cytochrom b der Kartoffel
konnte erstmals die Abspaltung des Initiator Methionins eines mitochondrial
kodierten Proteins gezeigt werden. Damit muß für pflanzliche Mitochondrien das
Vorhandensein von Methioninaminopeptidasen angenommen werden. Für Cytochrom c1
der Kartoffel erfolgte eine Isolierung und Sequenzierung von cDNA-Klonen. Die
abgeleiteten Aminosäuresequenzen erlauben im Vergleich zu der N-terminalen
Sequenz des reifen Proteins die Definition der Leitsequenz. Auch pflanzliche
Komponenten des mitochondrialen Intermembranraums zeichnen sich demnach analog
zu den Proteinen dieses Subkompartiments aus Pilzen und Säugern durch eine
"Targeting"-Sequenz mit einem charakteristischen zweigeteilten
Polaritätsprofil aus. In der Cytochrom c Reduktase aus Kartoffel kommt im
Gegensatz zu dem Enzymkomplex aus anderen Organismen eine dritte Core-
Untereinheit vor. Die drei Core-Proteine sind immunologisch unterscheidbar und
stellen integrale Bestandteile des respiratorischen Proteinkomplexes dar. Sie
kreuzreagieren mit Antikörpern, die gegen die beiden Komponenten der
mitochondrialen Prozessierungsprotease - MPP und PEP - aus Pilzen gerichtet
sind. Ausgedehnte Aminosäuresequenzierungen bestätigen einen Bezug dieser
Untereinheiten zu MPP und PEP. Auch physiologisch erweisen sich die isolierten
Cytochrom c Reduktasen aus Kartoffel und Weizen als spezifische
Prozessierungsproteasen. Somit ist der Komplex III der Atmungskette höherer
Pflanzen bifunktional und wird als "Cytochrom c Reduktase / Processing
Peptidase-Komplex" bezeichnet.
de
dc.description.abstract
The mitochondrial cytochrome c reductase complexes from potato and wheat were
isolated by cytochrome c-affinity and gel filtration chromatography. Enzymes
were obtained in monodisperse form at high purity. Cytochrome c reductase from
potato was physiologically and structurally characterized. The enzyme complex
exists as a dimer. Upon reconstitution into phospholipid membranes it
catalyzes Antimycin- and Myxothiazol-sensitive reduction of cytochrome c at a
rate of 50 per second. Besides, an ubiquinone-ubiquinol oxidoreductase
activity was monitored. Cytochrome c reductase of potato consists of 10
subunits which structurally resemble the subunits of the homologous protein
complexes from fungi and mammals. Besides the three respiratory subunits
cytochrome b, cytochrome c1 and the Iron-sulfur subunit it includes four small
subunits (the "Q-binding"-, "Hinge"-, "Core-linked"- and "Cytochrome
c1-linked"-proteins) as well as three large subunits in the 50 kDa range
(which all resemble the so-called “Core” subunits). It has been demonstrated
for the first time that mitochondrial cytochrome b lacks the initiator
methionine. This implies presence of a methionine aminopeptidase within the
mitochondria of plants. Copy-DNA clones encoding cytochrome c1 from potato
were isolated and sequenced. Comparison of the deduced amino acid sequences
and the directly determined N-terminal amino acid sequence of the isolated
protein allowed defining the N-terminal pre-sequence for mitochondrial
targeting. Similar to the situation in fungi and mammals the pre-sequence of
cytochrome c1 from potato also comprises a bipartite profile. In contrast to
cytochrome c reductase complexes from other groups of organisms the complex
from potato includes a third „Core“ subunit. All three Core subunits are
distinguishable by immunoblotting procedures and represent integral parts of
the enzyme complex. Furthermore, they immunologically cross-react with
antibodies directed against the two subunits of the mitochondrial processing
peptidase (termed MPP and PEP). This result was confirmed by extensive direct
amino acid sequence determination. Indeed, isolated cytochrome c reductase
complexes from potato and wheat exhibit processing peptidase activity. To
describe this bifunctionality the enzyme complex is designated the “cytochrome
c reductase / processing peptidase complex”.
en
dc.rights.uri
http://www.fu-berlin.de/sites/refubium/rechtliches/Nutzungsbedingungen
dc.subject
respiratory chain
dc.subject
processing peptidase
dc.subject.ddc
500 Naturwissenschaften und Mathematik::570 Biowissenschaften; Biologie::570 Biowissenschaften; Biologie
dc.title
Die Cytochrom c Reduktase Höherer Pflanzen
dc.contributor.contact
braun@genetik.uni-hannover.de
dc.contributor.firstReferee
Prof. Dr. Axel Brennicke
dc.contributor.furtherReferee
Prof. Dr. Lothar Willmitzer
dc.date.accepted
1993-07-13
dc.identifier.urn
urn:nbn:de:kobv:188-fudissthesis000000100366-5
dc.title.subtitle
Charakterisierung des bifunktionalen Cytochrom c Reduktase / Processing
Peptidase - Komplexes aus den Mitochondrien von Solanum tuberosum und Triticum
aestivum
dc.title.translated
The cytochrome c reductase of plants
en
dc.title.translatedsubtitle
Characterization of the bifunctional cytochrome c reductase / processing
peptidase complex of the mitochondria from Solanum tuberosum und Triticum
aestivum
en
refubium.affiliation
Biologie, Chemie, Pharmazie
de
refubium.mycore.fudocsId
FUDISS_thesis_000000100366
refubium.mycore.derivateId
FUDISS_derivate_000000017906
dcterms.accessRights.dnb
free
dcterms.accessRights.openaire
open access