Funktion und Struktur der Deg15/GPP in Arabidopsis und Wassermelone

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Die glyoxysomale Processing Protease (GPP) zur Abspaltung der Präsequenz peroxisomaler Matrixenzymen der Wassermelone tritt als Monomer bzw. Dimer auf. Sie reagiert mit Antikörpern gegen die Arabidopsis peroxisomale Deg15-Protease. Eine Arabidopsis Deg15 knock-out Mutante verhindert die Abspaltung der Präsequenz. Das Monomer wirkt als generell degradierende Protease, während die Spaltung der Präsequenzen das Dimer erfordert. Bisher charakterisierte Deg-Proteasen mit hexamerer Struktur wechseln zwischen Protease- und Chaperon-Funktion bzw. zwischen inaktiver und aktiver Protease. Die Deg15/GPP alterniert zwischen degradierender und processierender Spezifität über Ca2+-abhängige reversible Dimerisierung. Geplante Arbeiten: 1. Proteinsequenz-Verifizierung der Wassermelonen-GPP als Ortholog der Arabidopsis-Deg15 2. Funktion der Deg15 als Monomer bzw. Dimer bei der Reprogrammierung von Glyoxysomen zu Peroxisomen bzw. von Peroxisomen zu Glyoxysomen während Ergrünung bzw. Seneszenz 3. Verifizierung der Substratspezifitäten des Monomers (generelle Proteolyse) bzw. des Dimers (glyoxysomale Processing Aktivität) mittels recombinant produzierter Arabidopsis Deg15 4. Funktion der Loop-Domäne in der katalytischen Tasche und Funktion der N- und C-terminalen Domänen 5. Ist Deg15 hinreichend zur Processierung (transgene Hefe), bzw. ist Calmodulin beteiligt? 6. Kristallisierung der recombinant hergestellten Deg15