Struktur, Rekonstitution und Entwicklung der Proteinimportmaschinerie der Plastiden

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Plastiden, Chloroplasten in den grünen Organen der Pflanze, müssen die Mehrzahl ihrer Struktur- und Enzymproteine aus dem Cytosol importieren. Während des Importprozesses müssen die Proteine die äußere und innere Plastidenhüllmembran passieren. Dies wird durch die gemeinsame Aktion zweier Importmaschinerien, des Toc (transclocon at the outer envelope of chloroplasts) und des Tic-Komplexes, bewerkstelligt. Während die Untereinheiten heute zum größten Teil identifiziert sind, wissen wir über Mechanismus und Regulation der Erkennung und des Transports der zu importierenden Proteine wenig. Das Ziel dieses Antrags ist eine detaillierte biochemische Analyse der im Toc-Komplex abgelaufenen Prozesse durch eine Rekonstitution der Vorgänge in vitro. Unterstützt wird dieser Ansatz durch strukturelle, elektrophysiologische und molekulare Analysemethoden. Die Etablierung des plastidären Proteinimprotapparates war kein vollständig neues Ereignis während der Endosymbiose, im Verlauf derer ein gram-negativ ähnliches Bakterium zu einem Plastiden wurde, sondern es wurden bestehende Transportsysteme zu den uns heute bekannten umgebaut. Wir wollen die molekulare Evolution und funktionelle Adaptation des Toc-Komplexes in der Evolution beschreiben und die Bedeutung diese Transportsysteme im Prokaryoten untersuchen.