Mia40 ist optimiert für die duale Funktion als Proteinimport- und Faltungshelfer in Mitochondrien
type: CreativeWork
description: Die Thiol-Disulfid-Oxidase Mia40 bildet zusammen mit der Sulfhydryloxidase Erv1 ein Disulfidstaffelsystem zur oxidativen Faltung von Proteinen im mitochondrialen Intermembranraum. Substratproteine, die im Cytosol synthetisiert und anschließend durch die TOM-Pore der äußeren Mitochondrienmembran transportiert werden, werden durch Mia40 oxidiert und so durch Ausbildung des nativen Zustands an der Rückdiffusion gehindert. Der Mechanismus der Substratoxidation durch Mia40 wurde im Rahmen dieser Arbeit anhand der Interaktion mit dem natürlichen Substrat Cox17 untersucht. Wildtyp-Cox17 enthält vier Cysteine, die zwei Disulfidbrücken bilden. Zusätzlich wurden Cox17-Varianten verwendet, die nur jeweils ein, bzw. zwei Cysteine enthielten und die aufgrund gezielter Aminosäuresubstitutionen unterschiedliche Hydrophobizitäten aufwiesen. Die Kinetik der oxidativen Faltung dieser Varianten durch Mia40 wurde durch spektroskopische Messungen nach schneller Mischung und durch elektrophoretische Methoden analysiert. Weiterhin wurden die pK-Werte von Cysteinen aus Mia40 und Cox17 und die Reduktionspotentiale der gemischten Disulfide, sowie die konformationellen Stabilitäten der Proteine untersucht, um die molekularen Determinanten der Thiol-Disulfid-Austauschreaktionen zu bestimmen. Mia40 bildet zunächst über eine flache, hydrophobe Furche einen nicht kovalenten Komplex mit reduzierten Substratproteinen aus. Diese Bindung ist hoch dynamisch und nicht auf natürliche Substrate beschränkt. Die Affinität von Mia40 zu Proteinen steht in unmittelbarem Zusammenhang mit der Exposition hydrophober Bereiche und damit mit dem Faltungszustand. Aus diesem Grund interagiert Mia40 nicht mehr mit oxidiertem, nativ gefaltetem Cox17. Die vier Cysteine von Cox17 reagieren sehr unterschiedlich mit Mia40. Das hochreaktive Cys36 wird durch die drei benachbarten hydrophoben Aminosäuren Ile, Leu und Phe optimal zum aktiven Zentrum von Mia40 hin ausgerichtet und reagiert daher 400-fach schneller als Cys26 zum…
abstract: Die Thiol-Disulfid-Oxidase Mia40 bildet zusammen mit der Sulfhydryloxidase Erv1 ein Disulfidstaffelsystem zur oxidativen Faltung von Proteinen im mitochondrialen Intermembranraum. Substratproteine, die im Cytosol synthetisiert und anschließend durch die TOM-Pore der äußeren Mitochondrienmembran transportiert werden, werden durch Mia40 oxidiert und so durch Ausbildung des nativen Zustands an der Rückdiffusion gehindert. Der Mechanismus der Substratoxidation durch Mia40 wurde im Rahmen dieser Arbeit anhand der Interaktion mit dem natürlichen Substrat Cox17 untersucht. Wildtyp-Cox17 enthält vier Cysteine, die zwei Disulfidbrücken bilden. Zusätzlich wurden Cox17-Varianten verwendet, die nur jeweils ein, bzw. zwei Cysteine enthielten und die aufgrund gezielter Aminosäuresubstitutionen unterschiedliche Hydrophobizitäten aufwiesen. Die Kinetik der oxidativen Faltung dieser Varianten durch Mia40 wurde durch spektroskopische Messungen nach schneller Mischung und durch elektrophoretische Methoden analysiert. Weiterhin wurden die pK-Werte von Cysteinen aus Mia40 und Cox17 und die Reduktionspotentiale der gemischten Disulfide, sowie die konformationellen Stabilitäten der Proteine untersucht, um die molekularen Determinanten der Thiol-Disulfid-Austauschreaktionen zu bestimmen. Mia40 bildet zunächst über eine flache, hydrophobe Furche einen nicht kovalenten Komplex mit reduzierten Substratproteinen aus. Diese Bindung ist hoch dynamisch und nicht auf natürliche Substrate beschränkt. Die Affinität von Mia40 zu Proteinen steht in unmittelbarem Zusammenhang mit der Exposition hydrophober Bereiche und damit mit dem Faltungszustand. Aus diesem Grund interagiert Mia40 nicht mehr mit oxidiertem, nativ gefaltetem Cox17. Die vier Cysteine von Cox17 reagieren sehr unterschiedlich mit Mia40. Das hochreaktive Cys36 wird durch die drei benachbarten hydrophoben Aminosäuren Ile, Leu und Phe optimal zum aktiven Zentrum von Mia40 hin ausgerichtet und reagiert daher 400-fach schneller als Cys26 zum…
author: Koch, Johanna
date published: 2014-07-25
date modified: 2026-07-27T18:49:36Z
provider: Universität Bayreuth
publisher: Networked Digital Library of Theses and Dissertations
type: WebPage
source organization: Universität Bayreuth