Charakterisierung von CDF-Transportern aus Saccharomyces cerevisiae, Schizosaccharomyces pombe und Arabidopsis thaliana [article]

Tanja Bloß, Universitäts- Und Landesbibliothek Sachsen-Anhalt, Martin-Luther Universität
2018
Metalltoleranz und -Homöostase in Pflanzen wird durch kontrollierten Metalltransport sowie Sequestrierung der Metalle vermittelt. Dies erfolgt durch spezifische Metall-bindende Proteine, wie Phytochelatine, Chaperone oder Metallothioneine. Die Proteinfamilie der Cation Diffusion Facilitator vereint Metall-Transporter, die im gesamten Artenreich vorhanden sind. Die ersten Vertreter dieser Familie waren CzcD aus dem gram-negativen Bodenbakterium Ralstonia metallidurans Stamm CH34 und Zrc1p aus
more » ... Bäckerhefe Saccharomyces cerevisiae. Beide Proteine sind in den Transport und die Regulation der Metallhomöostase involviert. Der Zink-Transporter Zat1p aus Arabidopsis thaliana ist der erste pflanzliche Vertreter der CDF-Proteinfamilie. Nach heterologer Expression von ZAT1 in Escherichia coli konnte die Bindung von Zink an das Zat1p Protein mittels Zink-Blot nachgewiesen werden. Diese Zink-Bindung erfolgt innerhalb der hydrophilen, histidinreichen Domäne zwischen H182 und H232. Das Zat1p Protein ist in der Membran lokalisiert und bildet Dimere. Ein Gemisch der Proteine Zat1p und Zat1p*Δ(M1-I25) wurde gereinigt und in Detergenz destabilisierten Liposomen rekonstituiert. Die Aufnahme von Zink in die Proteoliposomen ist unabhängig von einem Protonengradienten und wird nur durch den Zink-Konzentrationsgradienten über der Membran angetrieben. Zat1p transportiert kein Cobalt, während die Cadmium-Aufnahme ungefähr 1 % der Zink-Transport-Rate entspricht. Zat1p fungiert als Zink-Aufnahme-System in 2 Stämmen des Bakteriums Ralstonia metallidurans, die sich in ihrem Gehalt an Zink-Efflux-System unterscheiden. Das ZAT1 Gen ist nicht in der Lage, die Zink-Sensitivität einer Δzrc1 Einzel- oder einer Δzrc1Δcot1 Doppelmutante der Hefe Saccharomyces cerevisiae aufzuheben.
doi:10.25673/2936 fatcat:gh5kz6y2sjhmvmlkvwmg62nji4