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Phylogenetic studies of the vesicular fusion machinery

Phylogenetische Studien der vesikulären Fusionsmaschinerie

by Nickias Kienle
Doctoral thesis
Date of Examination:2010-07-12
Date of issue:2010-10-01
Advisor:Prof. Dr. Dirk Fasshauer
Referee:Prof. Dr. Dirk Fasshauer
Referee:Prof. Dr. Burkhard Morgenstern
Referee:Prof. Dr. Nils Brose
crossref-logoPersistent Address: http://dx.doi.org/10.53846/goediss-3157

 

 

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Name:kienle.pdf
Size:6.72Mb
Format:PDF
Description:Dissertation
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Abstract

English

The eukaryotic cell consists of a large system of membrane delimited compartments. Material exchange between these compartments is mediated by intracellular trafficking vesicles. These vesicles bud from a donor compartment, travel along the cytoskeleton, are tethered, and finally fuse with the membrane of the target compartment. Several key protein families (e.g. SNARE, SNAP, Rab, SM, C2 domain proteins) that are involved in intracellular trafficking are highly conserved not only between species, but also between different trafficking steps. The precise molecular activity of the members of these families is often not well understood and little is currently known about the changes of individual factors during evolution. Unraveling the evolutionary history of these vesicular fusion proteins would fill the gaps and provide more insight into the molecular events. Hence, a technical basis is needed for data handling and to conduct necessary analyses. This thesis describes the development of the highly flexible and efficient Tracey management system (database, Java database package, and web interface). With this innovative system, it is possible to classify and analyze even extremely complex and versatile protein families. Consequently, the system was used to analyzed SNARE proteins in fungi, the SNAP family, and C2 domains in fungi.
Keywords: SNARE; C2 domain; SNAP; Evolution; Classification; Data Management

Other Languages

Die eukaryotische Zelle ist in mehrere Kompartimente unterteilt, welche durch Membranen vom Rest der Zelle abgetrennt sind. Stoffaustausch zwischen Kompartimenten geschieht über vesikulären Transport. Vesikel werden am Donorkompartment abgeschnürt, wandern danach entlang des Zytoskeletts, um schliesslich mit der Membran des Zielkompartiments zu fusionieren. Verschiedene Proteinfamilien (z.B. SNARE, SNAP, Rab, SM, C2 Domänen Proteine), die im intrazellulären Transport eine entscheidende Rolle spielen, sind hoch konserviert. Dies gilt nicht nur für unterschiedliche Organismen, sondern auch für die unterschiedlichen Transportschritte innerhalb einer Zelle. Die genau Funktionsweise dieser Proteinfamilien ist häufig unklar und es existieren wenig Hinweise auf deren evolutionärer Entwicklung. Eine Untersuchung der Entstehung dieser Proteinfamilien könnte interessante Einblicke in die molekularen Ereignisse liefern. Zur Durchführung einer solchen Untersuchung bedarf es einiger technischer Voraussetzungen. Die vorliegende Arbeit beschreibt die Entwicklung des flexiblen und leistungsfähigen Tracey Verwaltungssystems (Datenbank, Java Datenbankpaket und Webseite). Dieses innovative System erlaubt die Klassifizierung und Analyse selbst von hoch komplexen und mannigfaltigen Proteinfamilien. Darüber hinaus wurde das System eingesetzt, um die SNARE Proteine in Pilzen, die SNAP Familie und die C2 Domänen in Pilzen zu untersuchen.
Schlagwörter: SNARE; C2 Domäne; SNAP; Evolution; Klassifizierung; Datenverwaltung
 

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