Year: 2012
Type: dissertation
Abstract: Protein Phosphatase 2A (PP2A) is a major phosphoserine/threonine phosphatase involved in many cellular processes.It consists of three functionally distinct subunits: the catalytic C subunit, the structural A subunit and the regulatory B-type subunits.In the cell, PP2A comprises a large number of heterodimeric and -trimeric complexes.In general, the catalytic C subunit is bound to the A subunit, which serves as a scaffold for the interaction with a variety of B-type subunits, which in turn are required for substrate specificity and subcellular localization of the PP2A holoenzyme.As PP2A is highly conserved from yeast to human, Saccharomyces cerevisiae can serve as an excellent model organism to study the regulation of PP2A biogenesis.ZUSAMMENFASSUNG Protein Phosphatase 2A (PP2A) ist eine wichtige Serin-/Threonin-Phosphatase, die an viele Prozessen in der Zelle beteiligt ist.Sie besteht aus drei funktionell verschiedenen Untereinheiten: der katalytischen C Untereinheit, der Strukturuntereinheit A und den regulatorischen B-Typ Untereinheiten.In der Zelle liegt PP2A als eine Vielzahl von heterodimeren und -trimeren Komplexen vor.Normalerweise ist die katalytische C Untereinheit an die A Untereinheit gebunden, die als Interaktionsgerüst für die verschiedenen B Untereinheiten dient, die wiederum für Substratspezifität und subzellulare Lokalisierung des PP2A Holoenzyms benötigt werden.Nachdem PP2A von Hefe zum Menschen hoch konserviert ist, dient Saccharomyces cerevisiae als exzellenter Modelorganismus um die Regulation der Biogenese von PP2A zu erforschen.Die Biogenese von PP2A ist ein komplexer Prozess, da es der Zelle möglich sein sollte rasch auf wechselnde Bedürfnisse durch den Zusammenbau der spezifisch benötigten Holoenzyme zu reagieren.Gleichzeitig sollte sie sich vor ungerichteter Phosphataseaktivität der C Untereinheit schützen bis die Substrat-spezifischen PP2A Holoenzyme zusammengebaut sind.Daher ist es nicht überraschend, dass der Zusammenbau streng überwacht wird.Im Zuge der Generierung der C Untereinheit ist die Interaktion mit dem Aktivatorprotein PTPA/RRD nötig für den Konformationswechsel von einem niedrig aktiven zu einem hoch aktiven Enzym.Unsere Arbeitsgruppe konnte zeigen, dass die Maturation der C Untereinheit an den Holoenzymaufbau gekoppelt ist, da die Generierung einer katalytisch aktiven C Untereinheit von der physischen und funktionalen Interaktion zwischen RRD2 und der Strukturuntereinheit TPD3 abhängt.Außerdem wird der Aufbau des PP2A Holoenzyms durch posttranslationale Modifikationen reguliert.Anknüpfend an die Beobachtung, dass sich die Hefe B-Typ Untereinheit CDC55 in einem hyperphosphorylierten Zustand ansammelt, wenn die Aktivatorgene RRD1/2 deletiert werden, habe ich fünf Phosphorylierungsstellen von CDC55 bestimmt, bei denen es sich ausschließlich um Serine handelt, nämlich S124, S155, S401, S403 und S440.Methylierung der katalytischen Untereinheit wiederum ist ein wichtiger Schritt in der Maturation von katalytisch aktiven und spezifischen PP2A Holoenzymen.Jedoch ist die Rolle von Demethylierung, die von einer PP2A-spezifischen Methylesterase -in Hefe PPE1katalysiert wird, weniger klar.Ich konnte zeigen, dass der zu Grunde liegende molekulare Mechanismus der PPE1-Funktion mehr von ihrer Methylesterase-Aktivität abhängt als von stabiler Komplexbildung zwischen PPE1 und der C Untereinheit oder einem vorgeschlagenen Inhibierungsmechanismus durch einen PPE1-"Metallentfernungs-Loop".Weiters deuten meine Ergebnisse darauf hin, dass PPE1 eine höhere Affinität gegenüber einer unreifen C Untereinheit im Vergleich zu einer C Untereinheit hat, die sich in einem v reifen trimeren Komplex befindet, der eine regulatorisch B Untereinheit enthält, was darauf schließen lässt, dass PPE1 eine wichtige Funktion in der "Qualitätskontrolle" am Beginn der PP2A-Biogenese ausübt.
Author: Stanzel, Claudia
Language: English
Subfield: Molecular Biology
Domain: Life Sciences
Open Access status: green
OpenAlex ID: W6986815055