dc.contributor.advisor | Figura, Kurt von Prof. Dr. Dr. h.c. | de |
dc.contributor.author | Gande, Santosh Lakshmi | de |
dc.date.accessioned | 2012-05-16T12:09:03Z | de |
dc.date.available | 2013-01-30T23:50:50Z | de |
dc.date.issued | 2007-03-05 | de |
dc.identifier.uri | http://hdl.handle.net/11858/00-1735-0000-0006-B61D-3 | de |
dc.description.abstract | Das Formylglycin bildende Enzym FGE, codiert durch
das Gen SUMF1 (Sulfatase modifying factor1), verursacht
in Sulfatasen eine neuartige co-translationale
Modifikation eines spezifischen Cysteinrestes zu
Formylglycin. Mutationen im FGE-codierenden Gen sind
die Ursache der Multiplen Sulfatase- Defizienz, bei
welcher die enzymatischen Aktivitäten sämtlicher
Sulfatasen drastisch reduziert sind. Im humanen Genom
wurde ein weiteres Gen identifiziert, welches eine
starke Sequenzhomlogie zu FGE aufweist. Es wird als
SUMF2 und das Protein als paraloges FGE (pFGE)
bezeichnet, wobei die genaue Funktion dieses Proteins
noch immer unbekannt ist. Die topologische Verteilung
beider Proteine lässt auf eine ER(Endoplasmatischen
Reticulum)-Lokalisation schließen, wobei ihnen in den
meisten Spezies jedoch ein klassisches
ER-Retentionssignal fehlt. Die vorliegende Studie
konzentrierte sich auf die Identifikation des
ER-Retentionsmechanismus von pFGE und FGE. Es konnte
gezeigt werden, dass der Retentionsmechanimus von pFGE
ein sättigbarer Prozess ist, bei welchem durch die
Gegenwart eines C-terminalen Tags die Retention des
Proteins behindert werden konnte. Weitergehende
Untersuchungen führten zur Identifikation des
Tetrapeptides PGEL als mutmaßliche C-terminale
Determinate für die Retention von pFGE. Die Trunkierung
der Sequenz PGEL führte zu einer drastisch verminderten
Retention von pFGE. Das Einfügen der PGEL-Sequenz an
den C-terminalen Teil des Enzyms Lysozym führte zu
einer Retention des normalerweise sekretierten
Porteins. Diese Beobachtungen zeigen, dass es sich bei
PGEL um eine autonome Retentionssignal-Sequenz
handelt.Die Retention von FGE im ER ist ebenfalls ein
sättigbarer Mechanismus, allerdings besitzt FGE keine
C-terminale Determinante, welche die Lokalisation im ER
bestimmen könnte. Die starke Sequenzhomologie, die
Lokalisation und die strukturellen Ähnlichkeiten zu
pFGE führten zu weitergehenden Studien über eine
mögliche Interaktion beider Proteine, durch die dann
die ER-Retention von FGE vermittelt werden könnte.
Obwohl Yeast-two-hybride-Tests eine Interaktion
zwischen pFGE und FGE zeigten, konnte kein Einfluss auf
die Retention von FGE festgestellt werden.
Weiterführende biochemische Untersuchungen zur
Indentifikation möglicher Interaktionsparter, die eine
Retention von FGE im ER vermitteln könnten, lieferten
keine adäquaten Kandidatenproteine. Schließlich wurde
der aminoterminale Teil von FGE genauer untersucht.
Hierbei konnte eine drastische Verminderung der
Retention und der biologischen Aktivität (ohne dabei
die katalytische in
vitro-Aktivität signifikant zu beeinflussen)
festgestellt werden, wenn die FGE-Aminosäurereste 34-69
trunkiert wurden. Diese Beobachtungen lassen darauf
schließen dass der aminoterminale Teil von FGE eine
Rolle bei der Vermittlung der ER-Retention von FGE
spielt.Zusammenfassend kann man sagen, dass die Retention
von pFGE durch sein C-terminales Tetrapeptid PGEL
vermittelt wird, welches notwendig und ausreichend ist
für die Retention im ER. Die Retention des FGE
Retention dagegen wird durch den aminoterminalen Teil
des FGE-Proteins vermittelt. | de |
dc.format.mimetype | application/pdf | de |
dc.language.iso | eng | de |
dc.rights.uri | http://webdoc.sub.gwdg.de/diss/copyr_diss.html | de |
dc.title | Mechanism of pFGE and FGE Retention in Endoplasmic Reticulum | de |
dc.type | doctoralThesis | de |
dc.title.translated | Mechanismus der retention von pFGE und FGE im Endoplasmatischen Reticulum | de |
dc.contributor.referee | Figura, Kurt von Prof. Dr. Dr. h.c. | de |
dc.date.examination | 2007-01-16 | de |
dc.subject.dnb | 500 Naturwissenschaften allgemein | de |
dc.description.abstracteng | The formylglycine generating enzyme FGE, encoded by
SUMF1 gene (Sulfatase modifying factor 1) performs a
novel co-translational modification of a specific
cysteine residue to formylglycine in sulfatases.
Mutations in the gene encoding FGE is the causes for
multiple sulfatase deficiency disease in which the
activity of all sulfatases is severely lowered. In the
human genome, another gene that shares high sequence
homology to FGE has been identified. It is designated
as SUMF2 and the protein as paralog of FGE, pFGE, whose
function is still ill- defined. Topological
distribution of these proteins revealed them as
ER(Endoplasmic reticulum)-resident proteins but in most
species they lack the conventional ER retention
signals. This study was focused on identifying the
retention mechanism of pFGE and FGE. We have found that
retention of pFGE occurs by a saturable mechanism and
the presence of a C-terminal tag hinders the retention
of pFGE. This observation led us to identify PGEL
tetrapeptide as the putative C-terminal determinant of
pFGE and truncation of PGEL lowers the retention of
pFGE significantly. Further we found that PGEL when
tagged to C-terminus of lysozyme, a secretory protein,
could be retained, suggesting that PGEL is an
autonomous retention signal sequence.FGE retention in ER is carried out by a saturable
mechanism but it has no C-terminal determinant that
could govern its localization to ER. Its high sequence
homology, localization, and structural similarities to
pFGE led us to study whether their interaction could be
the means for the retention of FGE in the ER. Although,
by yeast two-hybrid assay we found that pFGE interacts
with FGE, it showed no influence on FGE retention.
Biochemical approaches for identifying interacting
proteins of FGE that may suggest for its retention were
unsuccessful in obtaining appropriate candidate
proteins. Finally we checked the amino terminus of FGE
and we found that amino-terminal truncation of 34-69
residues in FGE lowers its retention and in vivo
biological activity without effecting its in vitro catalytic activity
significantly, suggesting that the amino-terminus of
FGE might have some role in mediating its
retention.In summary pFGE retention is mediated by its
C-terminal tetrapeptide PGEL, which is necessary and
sufficient to mediate retention in ER. While, FGE
retention could be mediated by its amino-terminus
residues. | de |
dc.contributor.coReferee | Ficner, Ralf Prof. Dr. | de |
dc.subject.topic | Mathematics and Computer Science | de |
dc.subject.ger | Endoplasmatischen Reticulum | de |
dc.subject.ger | Protein Retention | de |
dc.subject.ger | KDEL | de |
dc.subject.ger | Formylglycin bildende Enzym FGE | de |
dc.subject.ger | paraloges FGE | de |
dc.subject.ger | Sulfatasen. | de |
dc.subject.eng | Endoplasmic reticulum | de |
dc.subject.eng | protein retention | de |
dc.subject.eng | KDEL | de |
dc.subject.eng | formylglycine generating enzyme FGE | de |
dc.subject.eng | paralog of FGE | de |
dc.subject.eng | Sulfatases. | de |
dc.subject.bk | 42.00 Biologie: Allgemeines | de |
dc.identifier.urn | urn:nbn:de:gbv:7-webdoc-1434-9 | de |
dc.identifier.purl | webdoc-1434 | de |
dc.affiliation.institute | Medizinische Fakultät | de |
dc.subject.gokfull | Biologie | de |
dc.identifier.ppn | 587185015 | de |