Protein-S-Glutathionylierung in Caenorhabditis elegans - mit dem Fokus auf die Glutaredoxine und Omega-Klassen Glutathion S-Transferasen
Biochemie und Physiologie der Tiere
Zusammenfassung der Projektergebnisse
Unser Projekt hatte zum Ziel, unter normalen und oxidativen Stressbedingungen Zielproteine der (De)Glutathionylierung zu identifizieren. Dabei lag der Fokus auf den dithiolischen Glutaredoxinen (GLRX) und der Omega-Klassen Glutathion S-Transferase GSTO-1 aus Caenorhabditis elegans. Wir planten, die S-Glutathionylierung zu verifizieren und ausgewählte Zielproteine mittels Pulldown Assays sowie in vivo Interaktionsstudien zu analysieren. Obwohl wir nicht alle geplanten Aufgaben im Projekt abschließen konnten, haben wir dennoch bedeutende Fortschritte erzielt. Durch die Verwendung von GLRX-22 als Proof-of-Concept konnten wir unseren Co- Immunopräzipitations-Massenspektrometrie-Workflow optimieren und ein effizientes und robustes Protokoll entwickeln, das eine starke Korrelation von Replikat- Experimenten bietet. Die Identifizierung potenzieller Zielproteine zeigte vielseitige Funktionen von GLRX-22 auf. Unsere zukünftigen Bemühungen werden sich darauf konzentrieren, Zielproteine von GLRX-22 zu validieren und Zielproteine von GLRX-21 zu identifizieren. Im Rahmen von funktionalen Analysen von GLRX-21- und GLRX-22- Deletionsmutanten sowie Reporterstämmen wurde festgestellt, dass GLRX-21 und GLRX-22 an der Reaktion auf Hitzestress beteiligt sind. Zusätzlich beeinflusst GLRX-22 die Lebensdauer und Fortpflanzung von C. elegans. Die beiden Proteine scheinen zusammenzuarbeiten, wobei GLRX-22 unter normalen Bedingungen aktiv ist und GLRX- 21 unter Stressbedingungen aktiviert wird. Zur Untersuchung der Funktionen der Omega-GSTs in C. elegans wurde GST-44 näher betrachtet. Es stellte sich heraus, dass GST-44 eine Thioltransferase- und Peroxidaseaktivität aufweist. gst-44- Deletionsmutanten zeigten eine verkürzte Lebensdauer und eine erhöhte Empfindlichkeit gegenüber Arsen- und ER-Stress. Dies korrelierte mit einer gesteigerten Expression von transkriptionellen Reporterstämmen als Antwort auf die genannten Stressoren. RNAi-Assays belegten zudem, dass die Transkriptionsfaktoren SKN-1 und PHA-4 eine aktivierende Wirkung auf die Expression von gst-44 haben.
