Charakterisierung des Transport- und Assemblierungsverhaltens der Ferritine aus Arabidopsis thaliana

Abstract

Ferritine sind Eisen-speichernde Proteine, welche in Pflanzen in den Chloroplasten vorliegen. Da kürzlich aber auch eine mitochondrielle Lokalisierung beschrieben wurde (Zancani et al., 2004), wurde die subzelluläre Lokalisierung der vier kerncodierten Ferritine aus Arabidopsis thaliana (AtFer1-AtFer4) mittels in vitro Proteintransportexperimenten mit isolierten Organellen untersucht. Alle vier Ferritine zeigten dual targeting-Verhalten, d.h. sie wurden sowohl in Chloroplasten als auch in Mitochondrien importiert. Innerhalb der Chloroplasten waren alle vier Ferritine in der Lage, zu multimeren Strukturen zu assemblieren, welche vermutlich funktionelle Ferritinkomplexe darstellen. Bemerkenswert ist, dass diese Komplexe für zwei der Ferritine auch nach dem Import in die Mitochondrien nachgewiesen werden konnten. In einem komplementären Ansatz wurde die subzelluläre Lokalisierung von zwei Arabidopsis-Ferritinen mittels chimärer Reporterproteine, welche das fluoreszierende EYFP tragen, untersucht. Während die chimären Proteine im in vitro-Importansatz wiederum dual targeting-Verhalten zeigten, konnten sie nach transienter Transformation mittels particle gun ausschließlich in den Plastiden der transformierten Zellen detektiert werden. Zur Aufklärung dieser Diskrepanz zwischen den in vitro- und in vivo-Daten sind weiterführende Analysen erforderlich.