Molekulare Grundlagen der zellulären Kupferhomöostase bei Eukaryonten: Die Bedeutung von Kupfer für mitochondriale Funktionen bei Podospora anserina und Arabidopsis thaliana

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Im beantragten Vorhaben soll die Versorgung von Mitochondrien mit Kupfer und die Bedeutung dieses Metalls für mitochondriale Funktionen bei dem Ascomyceten P. anserina untersucht werden. Neben der bekannten Funktion als Cofaktor der Cytochromoxidase (COX) belegen eigene Voruntersuchungen eine Rolle in Zusammenhang mit Reorganisationen der mitochondrialen DNA (mtDNA). Beide Funktionen stehen mit der Generierung mitochondrialer, reaktiver Sauerstoffspezies (ROS) in Zusammenhang. Neben der im Vordergrund stehenden Aufklärung der grundsätzlichen, an der Kontrolle des mitochondrialen Kupfermetabolismus beteiligten Mechanismen, sollen die geplanten Untersuchungen einen systematischen, experimentell belegten Beitrag zur Beurteilung der Bedeutung von mitochondrialer ROS für degenerative Prozesse bei P. anserina erbringen. Experimentell wird ein genetischer Ansatz gewählt, bei dem die Konstruktion definierter Defektmutanten erfolgt. Die transgenen Stämme zeigen vermutlich einen Defekt in der Beladung der mitochondrialen Cytochromoxidase und möglicherweise eines bisher nicht näher charakterisierten mitochondrialen Rekombinationssystems mit Kupfer durch die beiden postulierten Kupfer-Chaperone Pa COX17 und PaSCO1. Die Folgen der genetischen Manipulationen sollen analysiert werden umd mit den Charakteristika des Wildstammes, sowie von zwei bereits existierenden langlebigen Mutanten verglichen werden. In Voruntersuchungen wurden die cDNA und die genomische Sequenz von PaCox17 kloniert und charakterisiert.