Untersuchungen zur Autophagocytose in der Hefe Saccharomyces cerevisiae : Proteinwechselwirkungen, Klonierung und Charakterisierung des SAI1-Gens

Abstract

Protein-Protein Wechselwirkungen sind für die Kontrolle vieler zellulärer Mechanismem von zentraler Bedeutung. Die Regulation der Autophagocytose, bei der Zellmaterial unspezifisch abgebaut wird, ist für das Überleben der Zelle unter Hungerbedingungen essentiell. Aut2p, Aut7p und Aut9p sind für die Bildung von Autophagosomen notwendig und wurden daher Protein-Protein Interaktionsstudien unterzogen. Die Cystein-Protease Aut2p interagiert mit dem Aut9p, Aut1p und Aut7p. Für die Interaktion mit dem Aut1p wird nur der C-Terminus, für die Interaktion mit dem Aut7p der N-Terminus benötigt. Das überexprimierte LB-Aut7p, ein Aut7p Homolog aus Laccaria bicolor, kann Autophagocytose Phänotypen einer aut7-Nullmutante komplementieren. Das hungerinduzierte Sai1p, welches in einem Two-Hybrid Screen mit Aut9p detektiert wurde, interagiert wie dieses auch mit Aut1p und Aut7p. Das C- und N-terminal getaggte Protein ist im Cytosol und dort vor allem an einem vesikulären Kompartment lokalisiert. Das Syntaxin-Homolog Vam3p, welches an der Fusion von Vesikeln mit der Vakuole beteiligt ist, interagiert mit dem nichtessentiellen alpha-Tubulin Tub3p.

Protein-protein interactions are involved in the control of many cellular regulation mechanisms. Regulation of autophagy, an unspecific degradation process, is essential for the survival of cells under starvation conditions. Three proteins, which are neccessary for formation of autophagosomes, Aut2p, Aut7p and Aut9p were selected for protein-protein interactionstudies. Aut2p, a cysteine protease, interacts with Aut9p, Aut1p and Aut7p. Its C-terminus interacts with Aut1p and its N-terminus interacts particularly with Aut7p. Overexpression of LB-Aut7p, the Aut7p homologue from Laccaria bicolor, complements autophagic phenotypes of an aut7-deletion mutant. The starvation induced Sai1p, which was found in a two-hybrid screen with Aut9p, interacts with Aut1p and Aut7p, too. A C- and N-terminal tagged protein is localized to the cytoplasm, especially in a vesicle-like compartment. Vam3p, a syntaxin homologue, essential for vesicle fusion with the vacuole, interacts with the non-essential alpha-tubulin Tub3p.