Membrantransport gefalteter Proteine : Untersuchungen zu Struktur, Funktion und Evolution der Tat-Translokase pflanzlicher Mitochondrien

Abstract

Während in den Mitochondrien von Opisthokonta der für die Organellfunktion essentielle Transport gefalteter Proteine durch das Bcs1-System vermittelt wird, nutzen pflanzliche Mitochondrien weiterhin das bakteriell geerbte Tat-System (mtTat). Zur Charakterisierung dieser mtTat-Translokase in Pflanzen wurde zunächst die Cystein-Modifizierung mitochondrial importierter mtTat-Substrate als geeignetes Verfahren etabliert. Auf diese Weise konnte gezeigt werden, dass der Transport von mtTat-Substraten von der protonenmotorischen Kraft abhängig ist und trotz Mutationen im potentiellen Tat-Erkennungsmotiv und einer TatA-Deletion weiterhin stattfinden kann. Getestete Bcs1-Substrate konnten, eventuell aufgrund einer vergleichsweise hydrophilen Signalankerdomäne, nicht effizient vom pflanzlichen mtTat-System transportiert werden. Zudem deuten immunologische und autoradiographische Analysen nativer Proteinkomplexe auf eine Assoziation von mtTat mit Komplex III und dessen Superkomplexen hin.

While in the mitochondria of Opisthokonta the essential transport of folded proteins is mediated by the Bcs1 system, plant mitochondria continue to use the bacterially inherited Tat system (mtTat). To characterize this mtTat translocase in plants, cysteine modification of mitochondria lly imported mtTat substrates was first established. This method demonstrated that the transport of mtTat substrates depends on the proton motor force and can continue to occur despite mutations in the potential Tat recognition motif as well as the deletion of the TatA subunit . Additionally, t ested Bcs1 substrates could not be efficiently transported by the plant mtTat system, p ossibly due to a comparatively hydrophilic signal anchor domain. Furthermore , immunological and autoradiographic analyses of native protein complexes suggest an association of mtTat with complex III and its supercomplexes.