Investigation of the roles of chloroplast HSP70 and HSP90 chaperone systems in chloroplast biogenesis/signaling

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Während die Hsp70-Chaperon-Systeme der Bakterien, der Mitochondrien, des ERs, sowie des eukaryotischen Cytosols sehr gut erforscht sind, ist der Kenntnisstand über das Hsp70-System im Stroma der Chloroplasten noch in den Kinderschuhen. Ist es, wie seit einem Jahrzehnt kontrovers diskutiert, am Import von Proteinen in die Chloroplasten beteiligt? Spielt es gemäß neueren Befunden eine Rolle bei der Assemblierung von RUBISCO und/oder bei der Biogenese und Reparatur der Proteinkomplexe der Thylakoidmembran? Ziel des vorliegenden Projektes ist es, Antworten zu diesen Fragen zu finden. Grundlage dafür ist die Beobachtung, dass Hsp70-Chaperone generell von Partnerproteinen mit sogenannter J-Domäne zu hochspezifischen Funktionen rekrutiert werden. Potentiell Plastiden-lokalisierte J-Domänen-Proteine sollen mit Hilfe von Sequenzdatenbanken identifiziert und grundlegend molekular und biochemisch charakterisiert werden. Ihre Wechselwirkungen mit stromalem Hsp70 sollen quantifiziert werden. Die Interaktionspartner dieser stromalen J-Domänen-Proteine sollen koimmunopräzipitiert und durch Massenspektrometrie ansequenziert und identifiziert werden. Native Gelelektrophorese soll zeigen, in welchen höhermolekularen Komplexen sie vorliegen. Schließlich sollen Stämme hergestellt werden, die die stromalen J-Domänen-Proteine über- bzw. unterexprimieren, um durch deren Über- bzw. Unterfunktion Einblick zu erhalten, für welche Spezialfunktionen sie das stromale Hsp70-Protein rekrutieren.