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dc.contributor.advisor Braus, Gerhard Prof. Dr.
dc.contributor.author Harting, Rebekka
dc.date.accessioned 2013-10-22T08:22:06Z
dc.date.available 2013-10-22T08:22:06Z
dc.date.issued 2013-10-22
dc.identifier.uri http://hdl.handle.net/11858/00-1735-0000-0001-BBF2-1
dc.description.abstract Proteine können post-translational durch Ubiquitin und Ubiquitin-ähnliche Proteine modifiziert werden. Dies erfordert die Aktivität dreier Enzyme. Das Protein wird durch ein E1 Enzym aktiviert, an ein E2 Enzym übertragen und im letzten Schritt mit der Hilfe von E3 Ligasen kovalent an das Substrat gebunden. Dieser Prozess der posttranslationalen Modifikation ist reversibel durch Isopeptidasen. Zu der Proteinfamilie gehören unter anderem Sumo und Nedd8. Beide Proteine sind im Modellorganismus Aspergillus nidulans konserviert. Während die Deletion des nedd8 Homologs neddH zum Zelltod führt, können Pilze ohne SumO überleben. Diese Stämme weisen jedoch Defekte in der sexuellen und asexuellen Entwicklung auf. In dieser Arbeit wurde die NeddH E3 Ligase DcnA/RbxA untersucht. DcnA interagierte mit der Neddylierungs-Maschinerie und die Deletion des Gens führte zu einer leichten Reduktion der Neddylierung von Cullinen. Diese verminderte Neddylierung hatte jedoch keine Auswirkungen auf die pilzliche Entwicklung unter Laborbedingungen. Das RING-finger Protein RbxA zeigt eine E3 Ligaseaktivität sowohl in der Ubiquitinierung als auch in der Neddylierung. Eine Deletion des betreffenden Gens führte zum Zelltod. In einer vorangegangenen Studie mit einem Stamm mit Defekt in der Isopeptidase CSN wurden Substratadaptoren des SCF Ubiquitin-E3-Ligase Komplexes (Fbox-Proteine) identifiziert. In dieser Arbeit wurde festgestellt, dass die biochemische Anreicherung von Fbox15 nicht auf eine generelle Stabilisierung des Proteins zurückzuführen ist, sondern wahrscheinlich auf eine Stabilisierung des SCF Komplexes mit Fbox15. Zusätzlich wurde der Prozess der Sumoylierung in A. nidulans untersucht. Unter normalen Wachstumsbedingungen ist nur ein kleiner Anteil der zellulären Proteine sumoyliert. Um diesen zu erhöhen, wurden die zwei SumO Isopeptidasen UlpA und UlpB untersucht. Durch biochemische Experimente im Wildtyp und einem Stamm, welchem die Isopeptidase UlpA fehlt, konnte ein komplexes SumO Netzwerk identifiziert werden. Zu diesem gehören neben den sumoylierenden Enzymen (E1, E2 und E3), Histon modifizierende Enzyme/Enzymkomplexe, andere Transkriptionsregulatoren, Proteine, die eine Rolle in der RNA-Reifung oder Stressantwort spielen, sowie Wechselwirkungen mit den Prozessen der Ubiquitinierung und Neddylierung. Eine wichtige Schnittstelle zwischen Sumoylierung und Histonmodifikation könnte hierbei der COMPASS Komplex sein. Dieser Komplex ist involviert in Histonmethylierung und damit in die Regulation der Transkription. Um ein besseres Verständnis für die Rolle des Komplexes in der Regulation der pilzlichen Entwicklung zu bekommen, wurde die Kerneinheit SetA deletiert. Der resultierende Stamm zeigte Defekte in der frühen sexuellen Entwicklung, im Koloniewachstum und Sekundärmetabolismus. SetA wurde als wichtiger Faktor für die richtige Positionierung der asexuellen Sporenträger identifiziert. de
dc.language.iso eng de
dc.rights.uri http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/
dc.subject.ddc 570 de
dc.title The sumoylation and neddylation networks in Aspergillus nidulans development de
dc.type doctoralThesis de
dc.contributor.referee Braus, Gerhard Prof. Dr.
dc.date.examination 2013-06-19
dc.description.abstracteng Proteins can be post-translationally modified by the attachment of members of the ubiquitin-like protein family which requires the action of three enzymatic steps. The protein becomes activated by an E1 enzyme, transferred to an E2 enzyme and bound to the target with the help of E3 ligases. The modification of substrates with ubiquitin-like proteins can be reversed by isopeptidases. Nedd8 and Sumo are members of this protein family. Both proteins are conserved in the model organism Aspergillus nidulans. Whereas deletion of the nedd8 homolog neddH leads to cell death, the fungus can survive SumO deficiency but displays defects in sexual and asexual development. In this work, the two-component NeddH E3 ligase DcnA/RbxA was investigated. DcnA displays in vivo interactions with the neddylation machinery. Deletion of the gene leads to a moderate reduction of cullin neddylation levels but does not have consequences on fungal development. The RING finger protein RbxA has ligase activity towards NeddH and ubiquitin. A deletion of the corresponding gene leads to cell death. In a previous study with a strain deficient in the NeddH isopeptidase CSN, developmental relevant substrate adaptors of the SCF ubiquitin E3 ligase complexes (Fbox proteins) were identified. In this work it was found that the biochemical enrichment of Fbox15 was not due to a general stabilization of the protein but likely to an arrest of a subportion of an Fbox15 containing SCF complex. In addition, the process of sumoylation was investigated in A. nidulans. Only a small subpopulation of proteins is sumoylated under normal growth conditions. To enrich SumO modified proteins, the genes for the two SumO isopeptidases UlpA and UlpB were deleted. Biochemical experiments in wild type and an UlpA deficient strain lead to the identification of a complex SumO network. This includes besides the sumoylating enzymes (E1, E2 and E3), histone modifying enzymes and complexes, transcriptional regulators, proteins involved in RNA maturation or stress response, as well as cross-talk with the processes of ubiquitination and neddylation. An interface of sumoylation and histone modification is the COMPASS complex which is involved in histone methylation. To better understand the role of the complex in the regulation of fungal development, the core subunit SetA was deleted. The resulting strain displayed defects in early sexual development, colony growth and secondary metabolism. Additionally, SetA is important for proper positioning of the asexual spore producing units. de
dc.contributor.coReferee Polle, Andrea Prof. Dr.
dc.subject.eng Sumo de
dc.subject.eng Aspergillus nidulans de
dc.identifier.urn urn:nbn:de:gbv:7-11858/00-1735-0000-0001-BBF2-1-3
dc.affiliation.institute Biologische Fakultät für Biologie und Psychologie de
dc.subject.gokfull Biologie (PPN619462639) de
dc.identifier.ppn 770327710

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