Die P-loop GTPase YchF und ihre Funktion in der Translation

Abstract: Als Reaktion auf veränderte Umweltbedingungen sind Einzeller, wie z.B. Prokaryonten, für das weitere Überleben maßgeblich auf eine schnelle Stoffwechselanpassung angewiesen. Diese wird u.a. über eine Vermehrung der translationsfähigen Ribosomen bewerkstelligt. Ribosomen setzen sich aus zwei Untereinheiten zusammen und katalysieren die Translation in den vier Schritten: Initiation, Elongation, Termination und Ribosome recycling. Die Translation ist ein komplexer Vorgang für deren reibungslosen Ablauf verschiedenste Komponenten durch den Einsatz von Translationsfaktoren effizient aufeinander abgestimmt werden müssen.
Die TRAFAC-Klasse der Translationsfaktoren gehört zur Familie der P-loop GTPasen. Die meisten TRAFAC GTPasen sind in translationsassoziierte Prozesse involviert, wobei die genaue Funktion der GTPasen in vielen Fällen bisher noch weitgehend unbekannt ist. So auch bei YchF, einer von acht universell konservierten P-loop GTPasen. YchF ist aus drei Domänen aufgebaut und hydrolysiert trotz seiner strukturellen Zuordnung zu den GTPasen bevorzugt ATP. Neben der bekannten Funktion als negativer Regulator der Stressantwort, legt die strukturelle Zuordnung zur TRAFAC Klasse eine Rolle von YchF in der Translation nahe. Die Lokalisation von YchF am Ribosom wird in der aktuellen Literatur jedoch widersprüchlich diskutiert und ist größtenteils noch ungeklärt.
Das Ziel der vorliegenden Arbeit war es, neue Erkenntnisse zur Lokalisation von YchF am Ribosom zu liefern. Im Mittelpunkt der Untersuchung stand hierbei die Charakterisierung der Interaktion von YchF mit ribosomalen Proteinen und dem Initiationsfaktor 3.
In dieser Arbeit konnte gezeigt werden, dass YchF vorwiegend mit r-Proteinen der kleinen ribosomalen Untereinheit interagiert und sowohl mit den ribosomalen Untereinheiten, als auch dem assemblierten 70S Ribosom in vivo assoziiert ist. Ebenfalls konnte eine bisher unbekannte Interaktion zwischen YchF und dem Initiationsfaktor 3 aufgedeckt werden. Weitere Versuche weißen darauf hin, dass YchF als Gegenspieler zu IF3 auftreten könnte, indem es das assemblierte 70S Ribosom in vivo stabilisiert und die Bildung des 70S Initiationskomplexes in Anwesenheit untypischer mRNAs verhindert.
Verschiedene Wachstumsversuche zeigten Wachstumsdefekte des ychF-Knockout-Stamms in M9-Minimalmedium, in LB-Medium unter Zugabe von EDTA bzw. Arabinose, sowie eine verzögerte Regeneration nach Kälteschock. Dies deutet auf eine Beeinflussung unterschiedlicher Stoffwechselwege durch YchF hin. Weiter konnte gezeigt werden, dass für ein funktionsfähiges YchF nicht nur die Nukleotidbindung und -hydrolyse des P-loops gesichert sein muss, sondern auch die TGS-Domäne entscheidend ist

Angaben zum Objekt

• Standort: Deutsche Nationalbibliothek Frankfurt am Main
• Umfang: Online-Ressource
• Sprache: Deutsch
• Anmerkungen: Universität Freiburg, Dissertation, 2021

Klassifikation und Themen

• Schlagwort: Ribosomenproteine ; Übersetzung ; RNS ; Ribosomale RNS ; Escherichia coli ; Translation ; Translationsfaktor ; Biologie ; Molekularbiologie ; Translation

Beteiligte, Orts- und Zeitangaben

• Ereignis: Veröffentlichung
• (wo): Freiburg
• (wer): Universität
• (wann): 2021
• Urheber: Landwehr, Victoria
• Beteiligte Personen und Organisationen: Koch, Hans-Georg ; Albert-Ludwigs-Universität Freiburg. Medizinische Fakultät

Weitere Informationen

• DOI: 10.6094/UNIFR/219682
• URN: urn:nbn:de:bsz:25-freidok-2196821
• Rechteinformation: Kein Open Access; Der Zugriff auf das Objekt ist unbeschränkt möglich.
• Letzte Aktualisierung: 14.08.2025, 10:58 MESZ