Welche Aufgabe hat das häufigste Protein in der peroxisomalen Membran von höheren Eukaryonten? Untersuchungen zur Funktion von Pxmp2 in der Maus
Zusammenfassung der Projektergebnisse
Peroxisomen sind Zellorganellen, die wichtige Aufgaben im Stoffwechsel von Lipiden und von reaktiven Sauerstoffverbindungen erfüllen. Sie enthalten Enzyme, die an der Produktion von reaktiven Sauerstoffverbindungen beteiligt sind (Oxidasen) aber auch antioxidative Enzyme, die solche Verbindungen wieder abbauen. Die peroxisomalen Enzyme befinden sich innerhalb der peroxisomalen Matrix, die von einer Membran umschlossen ist. Die Proteine der peroxisomalen Membran erfüllen Funktionen der Biogenese sowie des Transports von Metaboliten über die peroxisomale Membran. Das häufigste Protein in der peroxisomalen Membran höherer Eukaryonten ist das Pxmp2 (auch Pmp22), dessen Funktion bisher unbekannt war. Das Ziel des hier geförderten Projekts wrar die Aufklärung der Funktion des Pxmp2 durch Charakterisierung einer Zelllinie, in der wir das Pxmp2 durch Gen-Knockout inaktiviert hatten. Wir konnten zeigen, dass Pxmp2-defiziente Zellen reguläre Peroxisomen besitzen, deren Anzahl jedoch gegenüber der Kontrolle erniedrigt war. Die Pxmp2-Knockoutzellen unterlagen einem höheren oxidativen Stress und einer erhöhten Apoptoserate (induzierter Zelltod), die vermutlich auf den oxidativen Stress zurückzuführen ist. Wichtige peroxisomale Stoffwechselwege wie der Abbau von Fettsäuren (ß-Oxidation) oder die Plasmalogensynthese waren in den Pxmp2-defizienten Zellen nicht beeinträchtigt. Auf der Ebene der Regulation von Genen, die in peroxisomale Funktionen oder den Stoffwechsel reaktiver Sauerstoffverbindungen involviert sind, fanden sich jeweils Beispiele für eine erhöhte aber auch für eine erniedrigte Expression. Damit ergeben sich für das Pxmp2 Funktionen in der Regulation der Homöostase reaktiver Sauerstoffverbindungen und in der Morphogenese der Peroxisomen. Um die biologische Relevanz der Pxmp2-abhängigen zellulären Phänoptypen für komplexe Organismen genauer zu bewerten, ist eine ergänzende Untersuchung von in Pxmp2-Knockoutmäusen geplant.
Projektbezogene Publikationen (Auswahl)
- (2005). Analysis of protein interactions by tandem affinity purification of epitope-tagged proteins. Jahrestagung der Anatomischen Gesellschaft
Yüksel, C., Cordes, A., Seitz, J., Lüers, G.H.
- (2006). Pxmp2 is a Mediator of the Metabolism of Reactive Oxygen Species (ROS). Open European Peroxisome meeting, Leuven, Belgium
Eickhoff, R., Ahlemeyer, B., Otte, D., Seitz, J., Lüers G.H.
- (2006). Pxmp2 is a Mediator of the Metabolism of Reactive Oxygen Species. Arbeitstagung der Anatomischen Gesellschaft
Eickhoff, R., Ahlemeyer, B., Otte, D., Cordes, A., Baumgart-Vogt, E., Seitz, J., Lüers G.H.
- (2006). Tandem affinity purification as a tool to screen for Pxmp2-interacting proteins. Arbeitstagung der Anatomischen Gesellschaft
Tepper, K., Yüksel, C., Cordes, A., Seitz, J., Lüers, G.H.
