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Abstract (German)

Die Inositolpentakisphosphat-(3/5)-Kinase (InsP-(3/5)-Kinase) katalysiert die Umsetzung von Ins(1,2,4,5,6)P₅ und Ins(1,2,3,4,6)P₅ in Inositolhexakisphosphat (InsP₆). Die physiologische Bedeutung dieser energieverbrauchenden Reaktion sowie die des in den Dictyostelium discoideum-Zellen am häufigsten vorkommenden Inositolphosphates InsP₆ ist weitgehend unbekannt. In anderen Organismen wird InsP₆ mit verschiedenen zellulären Prozessen, wie z.B. der Endozytose und dem mRNA-Export aus dem Zellkern in Verbindung gebracht. Des Weiteren gibt es Hinweise, dass InsP₆ in die Steuerung apoptotischer Prozesse und die Regulation der Zellproliferation involviert ist.

In der vorliegenden Arbeit wurde die InsP₅-(3/5)-Kinase in D. discoideum bis zur Homogenität gereinigt. Nach der de novo Sequenzierung mittels ESI-MS/MS wurde das kodierende Gen durch Sequenzvergleiche identifiziert. Das Enzym zeigt Ähnlichkeiten zu bekannten Inositolphosphatkinasen der PDKG-Familie.

Um Kenntnisse über die Regulation und Funktion von InsP₆ in D. discoideum zu erhalten, wurden InsP₅-(3/5)-Kinase Mutanten über Antisense-Mutagenese generiert. Im Gegensatz zum Wildtyp wachsen die Mutanten nur in Medien mit einem Zusatz an InsP₆, allerdings mit einer geringeren Wachstumsrate im Vergleich zum Wildtyp. In Abwesenheit von InsP₆ verlieren die Mutanten kontinuierlich ihre Adhäsivität auf hydrophilen Polystyrol-Oberfächen, runden sich ab und stellen das Wachstum ein. Die Untersuchung ihres Metabolit-Spektrums zeigte entgegen den Erwartungen keine Veränderung der intrazellulären InsP₆-Konzentration beim InsP₆-Entzug. Dagegen wurde eine Abnahme der intrazellulären Konzentrationen der aus der InsP₅-(3/5)-Kinase-Rückreaktion stammenden InsP₅-Isomere beobachtet. Die InsP₅-(3/5)-Kinase ist vermutlich an der für das Wachstum offensichtlich essentiellen Aufrechterhaltung der Konzentrationen von InsP₅ und InsP₆ in D.discoideum beteiligt.

Beim InsP₆-Zusatz zum Medium treten die zuvor erwähnten phänotypischen Veränderungen und Auswirkungen auf das Metabolitspektrum der Mutanten nicht in Erscheinung.

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