Untersuchung des ER-Golgi Interface mittels Arabidopsis MNS3
Abstract
Das Projekt “Untersuchung des ER-Golgi Interface mittels Arabidopsis MNS3” untersucht die Endoplasmatisches Reticulum (ER) alpha-Mannosidase MNS3 aus der Modellpflanze Arabidopsis thaliana. Dieses Enzym ist Teil der Maschinerie für die Asparagin-(N)-verknüpfte Glykosylierung von Proteinen, welche eine (biologisch) wichtige Proteinmodifikation in Eukaryonten ist und sukzessive im ER und Golgi Apparat abläuft. Das prozessierende Enzym MNS3 generiert eine oligo-mannosidische N-Glykanstruktur, die primär auf ER-residenten Proteinen zu finden ist. Das Enzym selbst sitzt jedoch nicht im ER, sondern befindet sich laut unserer Vorarbeiten in einem Kompartiment des Golgi Apparats, welches dem ER zugewandt und resistent gegen gängige chemische und genetische Mittel ist, die zu einem Zerfall des Golgi Apparats führen. Solch ungewöhnliches Verhalten wurde bis jetzt nur für wenige andere Proteine beobachtet, welche möglicherweise in demselben Golgi-Kompartiment sitzen. Laut unserer Hypothese befindet sich MNS3 zusammen mit diesen Proteinen in einem bis jetzt nicht charakterisierten Membrankompartiment innerhalb des ER-Golgi-Interface, welches funktionell mit dem ER-Golgi-Intermediärkompartiment (ERGIC) der Säuger verwandt sein könnte. Dieses subzelluläre Kompartiment könnte die Proteinsortierung erleichtern und als Gerüst für die Biogenese des Golgi Apparats dienen. Dieses Projekt zielt darauf ab, (1) den exakten Aufenthaltsort von MNS3 innerhalb des bis jetzt wenig charakterisierten ER-Golgi-Interface zu bestimmen, (2) die ungewöhnliche subzelluläre Lokalisation im Golgi mit ihrer biosynthetischen und biologischen Funktion einer ER-typischen Mannosidase in Einklang bringen, und (3) die zu Grunde liegenden Lokalisationsmechanismen zu ermitteln. Wir werden die Modellpflanzen Nicotiana benthamiana und Arabidopsis thaliana einsetzen, um mittels zellbiologischer, biochemischer und genetischer Methoden die funktionelle Relevanz dieser ungewöhnlichen subzellulären Kompartimentierung in Pflanzen zu beleuchten. Wir erwarten uns, dass die Ergebnisse dieses Projekts Zellbiologen aus den unterschiedlichsten Bereichen dabei helfen, die Mechanismen, welche den Transport von Proteinen entlang des sekretorischen Wegs kontrollieren, besser zu verstehen. Das Wissen um diese Mechanismen und die Regulation der damit im Zusammenhang stehenden biosynthetischen Funktionen in Pflanzen ist deshalb so wichtig, da Pflanzen in biotechnologischer und industrieller Hinsicht ein großes Potential bergen, z.B. bei der Produktion von pharmazeutisch wichtigen Proteinen (z.B. Antikörpern), welche meist stark N-glykosyliert sind und den sekretorischen Weg durchwandern.
Publikationen
Mitarbeiter*innen
Jennifer Schoberer
Ass.Prof. Mag. Dr. Jennifer Schoberer
jennifer.schoberer@boku.ac.at
Tel: +43 1 47654-94346
Projektleiter*in
10.12.2020 - 30.04.2024
Projektleiter*in
01.05.2019 - 01.03.2020
Richard Strasser
Assoc. Prof. Dr. Richard Strasser
richard.strasser@boku.ac.at
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Projektleiter*in
02.03.2020 - 09.12.2020
Katharina Bauer
Katharina Bauer MSc.
katharina.bauer@boku.ac.at
Tel: +43 1 47654-94059
Projektmitarbeiter*in
01.05.2019 - 30.04.2024