Etablierung und Durchführung genetischer Selektionsstrategie zur Identifizierung und Charakterisierung von Komponenten des Sec-abhängigen Proteintransports in Archaeen

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Der Transport von Proteinen über hydrophobe Membranen ist ein für alle Zellen lebenswichtiger Prozess. Die meisten ungefalteten Proteine werden über das in allen Organismenreichen vorkommende Sec-System transportiert, das aus einer konservierten Membranpore und nicht konservierten akzessorischen Untereinheiten besteht. In Archaeen besteht der Sec-Apparat interessanterweise aus Homologen bakterieller und eukaryotischer Proteine. Eine Translokations-ATPase, wie für Bakterien und Hefe beschrieben, wurde bisher aber noch nicht entdeckt. Damit stellt sich die Frage wie der Proteintransport mit einer Mischung von bakteriellen und eukaryotischen Komponenten funktioniert und wie er energetisch bewerkstelligt wird. Das Ziel des vorliegenden Antrags ist es mit Hilfe genetischer Selektionsstrategien Komponenten des Sec-Apparats des Haloarchaeen Haloferax volcanii zu isolieren und im Anschluss potentielle Translokationsmutanten zu charakterisieren. Mit den dargestellten Strategien können Mutationen in schon bekannten Sec-Komponenten identifiziert werden, die mit der kürzlich veröffentlichten Kristallstruktur verglichen werden können und hervorragende Mutanten für Struktur-Funktionsuntersuchungen darstellen. Hauptsächlich hat diese Strategie aber das Potential neue Sec-Komponenten zu identifizieren: zum einen archaeenspezifische Komponenten ohne Homologe in Bakterien oder Eukaryoten, zum anderen Komponenten mit bakteriellen oder eukaryotischen Homologen, denen bisher aber noch keine Funktion im Proteintransport zugeschrieben wurde. Durch letzteres würden damit nicht nur neue Kenntnisse über den Proteintransport in Archaeen, sondern in allen Organismenreichen gewonnen.