Untersuchungen zur Interaktion von COP-I-Vesikeln mit dem Dsl/SNARE-Komplex

Abstract

Der ER-lokalisierte Dsl/SNARE-Komplex aus der Hefe, bestehend aus den drei Untereinheiten Dsl1p, Dsl3p und Tip20p und den fest mit ihnen assoziierten SNARE-Proteinen Ufe1p, Sec20p und Use1p, spielt eine zentrale Rolle im Tethering von Golgi-abgeleiteten COP-I-Vesikeln. Diese Membranumschlossenen Strukturen sind für den retrograden Proteintransport zwischen Golgi-Apparat und ER zuständig. Dsl1p interagiert jedoch nicht nur mit den eigenen Komplex-Untereinheiten, sondern zeigt auch direkte Wechselwirkungen mit Komponenten des COP-I-Komplexes. Mit der vorliegenden Arbeit konnte zunächst einmal gezeigt werden, dass die entscheidende Region für diese Interaktion, der CTerminus in alpha-COP, für die Stabilität und auch für die Vernetzung der Komplexe zu Hüllstrukturen eine entscheidende Rolle spielt, da hier zusätzlich auch die Bindung anderer COP-I-Untereinheiten bestätigt bzw. identifiziert werden konnte. Untersuchungen in Dsl1p offenbarten dagegen ein Tryptophan-reiches Bindemotiv, welches weiterhin Sequenzähnlichkeiten zu einer Region in alpha-COP aufweist. Interessanterweise führten Defekte im Dsl/SNARE-Tethering-Komplex zu einer massiven Akkumulation von COP-I-Vesikeln. Nähere Charakterisierungen dieses Phänotyps offenbarten eine Lokalisation am ER sowie zusätzliche COP-II-Proteine im Zentrum der COP-I-Vesikelcluster. Somit liefern die hier erzielten Resultate neue Erkenntnisse über die Rolle des Dsl/SNARE-Komplexes im vesikelvermittelten Proteintransport als Vermittler des Tetherings von COP-I-Vesikeln und als wichtigen Faktor im Uncoating-Mechanismus, der vor der Fusion mit der ER-Membran erfolgt.