Phylogenie des TAT-Transports: Der delta pH-abhängige Transport von RR-Proteinen über die Thylakoidmembran in Chloroplasten

Der ?pH-abhängige Proteintransport über die Thylakoidmembran in Chloroplasten und der bakterielle TAT-Weg haben vermutlich einen gemeinsamen phylogenetischen Ursprung, der im Rahmen eines Paketantrags von vier Arbeitsgruppen komplementierend analysiert werden soll. Dabei sind von uns folgende Experimente vorgesehen:(1) Es soll mit Hilfe zweier authentischer TAT-Substrate, GFOR aus Zymomonas mobilis sowie des plastidären Rieske Fe/S-Proteins, untersucht werden, ob die Proteine in gefalteter Form, d.h. zusammen mit ihren Cofaktoren, über die Thylakoidmembran transloziert werden können. (2) Die Rolle des allgemein als essentiell angesehenen Zwillings-Arginin (RR)-Motivs in den plastidären ?pH (TAT)-Transportsignalen soll durch den Vergleich des plastidären mit dem cyanobakteriellen Rieske-Protein genauer untersucht werden, da Sequenzvergleiche zeigen, daß in diesem Protein das Motiv während der Plastidenentwicklung scheinbar "verschlechtert" wurde (RR zu KR). Fusionen mit fremden TAT-Transportsignalen sollen darüberhinaus den Einfluß der hydrophilen, Cofaktor-bindenden Domäne des Rieske-Proteins beim Thylakoidtransport aufklären. (3) Die "Versiegelung" der Membran während des Proteintransports soll mit Hilfe von Thylakoidvesikeln untersucht werden, die das green fluorescent protein akkumuliert haben. (4) Nach Etablierung eines zum in thylakoido-Transport analogen bakteriellen in vitro TAT-Transportsystems (AG Müller, Freiburg) soll durch wechselseitigen Austausch einzelner Transportkomponenten versucht werden, chimäre Transportsysteme mit möglicherweise neuen Mechanismen bzw. Spezifitäten zu entwickeln.