Spinat als alternatives Modellsystem zur Analyse des Tat-abhängigen Membrantransports von Proteinen

Abstract

Über den Tat-abhängigen Transportweg werden Proteine in gefalteter Form über die Thylakoidmembran transloziert. Die Translokase besteht aus drei integralen Membranproteinen, TatA, TatB und TatC. Für die Bindung des Vorläuferproteins bilden TatB und TatC einen Rezeptorkomplex. TatA vermittelt über einen bisher unbekannten Mechanismus den Transport über die Thylakoidembran. Ziel der vorliegenden Arbeit war die Etablierung und Charakterisierung von Spinat als alternatives Modellsystem für den cpTat-abhängigen Transport. Es zeigten sich neben der großen Variabilität der Transportraten in mehreren Versuchsdurchläufen eine stärkere Extraktion für Spinat TatA aus der Thylakoidmembran während der Waschschritte. Zusätzlich wurde dasTatA-Protein aus Spinat auf dessen Aktivität untersucht. Mittels konzentrationsabhängiger Transportrekonstitutionsexperimente konnte diese ermittelt und mit den Aktivitätswerten von Erbsen- und Arabidopsis-TatA verglichen werden. Es zeigten sich Aktivitätsunterschiede, die nach weiterführenden Untersuchungen unter anderem durch Sequenzunterschieden im C-Terminus von TatA hervorgerufen werden.

Via the Tat-dependent transport pathway folded proteins are translocated over the thylakoid membrane. The translocase consists of three integral membrane proteins, TatA, TatB and TatC. For binding of the precursor protein TatB and TatC form a receptor complex. TatA mediates the transport over the thylakoid membrane via a so far unknown mechanism. The aim of this work was the establishment and characterization of spinach as an alternative model system for cpTat-dependent transport. In addition to the high variability of the transport rates in serveral experimental runs, a stronger extraction for spinach TatA from the thylakoid membrane was observed during the washing steps. In addition, the TatA protein from spinach was tested for its activity. With the help of concentration-dependent transport reconstitution experiments, this could be determined and compared with the activity values of pea and Arabidopsis TatA. There were differences in activity which, according to further investigations, are caused by sequence differences in the C-terminus of TatA.