Molecular and biochemical characterisation of a thioredoxin-linked thiolperoxidase system in the hydrogenosomes of the microaerophilic parasite Trichomonas vaginalis
Final Report Abstract
Der Humanparasit Trichomonas vaginalis besitzt mit den Mitochondrien verwandte Organellen der anaeroben ATP-Synthese, die Hydrogenosomen. Die Hydrogenosomen enthalten Sauerstoff-empfindliche Enzyme, die vor dem, wenn auch geringen, Sauerstoff- Gehalt im Lebensraum von 7". vaginalis und den dadurch entstehenden reaktiven Sauerstoffspezies wie z.B. Waserstoffperoxid geschützt werden müssen. In früheren Arbeiten wurden bereits Thioredoxin und Thiredoxin-abhängige Thio-Peroxidase als Komponenten eines möglichen Schutzsystems gegen Peroxide im Proteom der Hydrogenosomen identifiziert, lediglich die Thioredoxin Reduktase als dritte Komponente wurde noch nicht in den Organellen nachgewiesen. Protein-Importstudien an den Produkten von vier möglichen Genen für hydrogenosomale Thioredoxin Reduktase im Genom von 7". vaginalis ergaben, dass zwei dieser Proteine tatsächlich in die Organellen importiert werden und dort das Thioredoxin-abhängige Thiol-Peroxidase System vervollständigen können. Überraschend war jedoch, dass nur eine dieser beiden Thioredoxin Reduktasen ein Nterminales Transitpeptid für den Import in die Hydrogenosomen besitzt, während das andere ohne Transitpeptid importiert wird. Mutationsstudien mit N-terminal deletierten bzw. substituierten hydrogenosomalen Proteinen zeigen, dass das Importsystem für lösliche Proteine in diesen Organellen, und damit möglichenweise auch das in den venwandten Mitochondrien, viel stärker von bisher noch nicht charakterisierten Signalen in den reifen Proteinen abhängt als bisher angenommen.
Publications
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Mentel M, Martin W: Energy metabolism among eukaryotic anaerobes in light of Proterozoic ocean chemistry. Phil. Trans Roy. Soc. Lond. B 363:2717-2729 (2008).
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Mentel M, Zimorski V, Haferkamp P, Martin W, Henze K: Protein import into hydrogenosomes of Tnchomonas vaginalis involves both N-terminal and internal targeting signals - a case study of thioredoxin reductases. Eukaryot. Cell 7:1750-1757 (2008).
