Molekulare Chaperone, auch als Hitzeschockproteine bezeichnet, kommen in allen Zellkompartimenten vor und sind an Proteinfaltung, Degradation und Proteintransport beteiligt. Eine Veränderung der subzellulären Lokalisation bei wechselnden äußeren Bedingungen kann bei einigen Chaperonen beobachtet werden. Auch in der Entwicklung der Organismen nehmen sie eine zentrale Rolle ein. Ziel dieser Arbeit war es, die subzelluläre Lokalisation in COS7-Zellen des Mdg1-Proteins, einem molekularen Chaperon, und die dafür verantwortlichen Proteindomänen zu charakterisieren. Außerdem sollte die Lokalisation des Mdg1-Proteins in verschiedenen Organen der adulten Maus sowie in verschiedenen Entwicklungsstadien charakterisiert werden. Dies wurde mit molekular-, zellbiologischen, proteinbiochemischen und immunhistochemischen Methoden realisiert. Dabei konnte der Domäne CSGQ, welche sich am C-terminalen Ende von Mdg1 befindet, eine entscheidende Rolle bei der Lokalisation an Membranen unter Kontrollbedingungen zugeordnet werden. Für die Assoziation am Zytoskelett sind die Aminosäurebereiche 96 bis 125 und 180 bis 222 des C-Terminus verantwortlich. Durch Hitzeschock transloziert Mdg1 in den Zellkern und reichert sich in den Nukleoli an, wofür ebenfalls der C-terminale Sequenzabschnitt CSGQ verantwortlich ist. Bei der Translokation sind außerdem die vorderen und hinteren etwa 30 Aminosäuren (AS 96 bis 125 und AS 180 bis 222) von entscheidender Bedeutung. Bei der Untersuchung der Lokalisation von Mdg1 in verschiedenen embryonalen und fetalen Entwicklungsstadien sowie adulten Mäusen konnte beobachtet werden, dass Mdg1 während der gesamten Entwicklung vor allem in sich differenzierenden Zellen vorkommt. Im adulten Organismus ist das Mdg1-Protein besonders in sekretorisch aktiven Zellen nachweisbar. Die Ergebnisse lassen Rückschlüsse auf eine mögliche Funktion von Mdg1 zu. Mdg1 kommt vor allem in sich differenzierenden und sekretorisch aktiven Zellen vor, welche sich in der G0-Phase befinden, in der keine Zellteilungen stattfinden. Somit ist eine Beteiligung von Mdg1 am Zellzyklus denkbar. Mdg1 könnte einen Zellzyklusarrest bewirken und dadurch Differenzierung und Sekretion ermöglichen.
Molecular Chaperones, also known as heat shock proteins, are localized in all cell compartments and are important for protein folding, degradation and protein transport. Some chaperones change their subcellular localization due to alterations in environment. They are also very important for the development of organisms. The aim of this thesis was the characterization of the subcellular localization of Mdg1, a molecular chaperon, and the responsible protein domains. In addition to that the localization of Mdg1 was characterized in adult mice and different stages of development. The experiments were realised by using molecular and cell biological, proteinbiochemical and immunohistochemical methods. The studies showed that the c-terminal domain CSGQ has an important role for the localization on membranes. The amino acids 96 to 125 and 180 to 222 are responsible for the association with the cytoskeleton. Under heat shock Mdg1 translocates into the nucleus and accumulates in the nucleoli. The c-terminal motif CSGQ is also responsible for this translocation. Furthermore the first and the last 30 amino acids (96 to 125 and 180 to 222) are important for the translocalization into the nucleoli. The investigation of the localization of Mdg1 in different stages of development and in adult mice showed that this protein could be recognised in all stages especially in differentiating cells. In adult mice Mdg1 could be detected particularly in secretory cells. The results lead to conclusions about the function of Mdg1. As the protein is mainly found in differentiating and secretory cells it could participate in the cell cycle, because these cells are in the rest phase. So Mdg1 could cause a cell cycle arrest to make a differentiation and secretion possible.
