A stresszfehérjék és lipidek membrán kapcsolt homeosztázisa = Coupled homeostasis of membrane lipids and stress proteins

Horváth, Ibolya and Dorogi, Márta and Glatz, Attila and Gombos, Imre and Péter, Mária and Vass, Imre and Vígh, László (2013) A stresszfehérjék és lipidek membrán kapcsolt homeosztázisa = Coupled homeostasis of membrane lipids and stress proteins. Project Report. OTKA.

Preview

PDF 84257_ZJ1.pdf Download (1MB) | Preview

Abstract

1. Megállapítottuk, hogy az IbpA/B fehérje in vivo különböző mértékben asszociálódik az E. coli membrán(ok)hoz. Langmuir-Blodget monolayer kísérletekben igazoltuk az IbpAB membránlipid kötését. Jellemeztük az E. coli IbpAB- mutánst mind molekuláris, mind fiziológiás szinten. Megállapítottuk, hogy az IbpAB- mutáns törzsek rendelkeznek „membrán-fenotípussal”, a vad típustól markánsan eltérő lipid zsírsavösszetétellel, valamint megváltozott fluiditással és permeabilitással. A lipidomikai kísérletek rávilágítottak a fluiditásváltozás kompenzációs jellegére, a homeosztatikus membrán adaptáció elvének megfelelően. A membránlipidek és hősokkfehérjék kapcsolatának egy másik dimenziójára kívántunk rávilágítani a vad típusú és mutáns törzsek globális „transcriptome” analízisével. A wt és az IbpAB mutánsok mRNS profilja hatalmas eltérést mutat, a változások gének egész sorát érintik, amelyek megértése további kísérleteket kíván. 2. Munkánk során elsőként igazoltuk Synechocystisben a DnaK2 fehérje szubfrakciójának tilakoid asszociációját. A DnaK2 részleges hiánya megváltoztatta a tilakoid membrán lipid- és zsírsavösszetételét, valamint a membrán fizikai állapotát. A membránváltozások befolyásolják a tilakoid membrán működését, ami eltérő hő- illetve UV-B stresszérzékenységben is megnyilvánul. A DnaK2 protein részleges hiánya UV károsodás után a PSII “repair” részleges inhibícióját eredményezte. Ily módon kimutattuk egy új, membránasszociált DnaK-függő stresszvédő mechanizmus létezését. | 1. In E. Coli the small heat shock protein IbpAB interacts with membranes in vivo and in vitro and rigidifides it which counterbalances heat-induced fluidization, indicating a protective role of this Hsp in the heat-shocked membrane. IbpAB- cells have an increased membrane permeability but higher outer membrane transition temperature and better survival at heat challenge. The improved survival is linked to the altered membrane phenotype. These include unique fatty acid changes and fluidization in the hydrophobic core of the membranes, which are associated with better survival upon heat challenge. 2. We have shown that in Synechocystis PCC6803 DnaK2 chaperon interacts with the thylakoid membrane, especially with the phosphatidyl glycerol (PG) lipid of the thylakoid. In DnaK2- cells the fatty acid composition of the thylakoid membrane differed from that of the wild type resulting in altered physico-chemical properties. We exposed cells to UV-B damage and concluded, that lack of the DnaK2 leads to partial inhibition of PSII repair and the rate of forward electron transport between QA and QB quinone electron acceptors is slowed down. PG plays an important role in binding extrinsic proteins required for a functional Mn cluster on the donor side of PSII. The binding of DnaK2 may take place trough binding specifically to PG and/or with the PSII complex. This interaction leads directly or indirectly to change in membrane fluidity which influences PSII electron transport.

Actions (login required)

Edit Item