Title (eng)
Towards reconstitution of autophagy initiation and phagophore expansion
Author
Verena Baumann
Advisor
Sascha Martens
Assessor
Tassula Proikas-Cezanne
Fulvio Reggiori
Abstract (deu)
Damit Zellen gesund und funktionsfähig bleiben, müssen schadhafte und überschüssige Bestandteile rasch und effizient beseitigt werden. Der dafür verantwortliche Prozess, der den Abbau und die Wiederverwertung von cytoplasmatischem Material wie defekten Organellen, gefährlichen Pathogenen oder aggregierten Proteinen (Cargo) ermöglicht, wird als Makroautophagie (im Folgenden Autophagie) bezeichnet. Die Autophagie ist hoch konserviert, vom einzelligen Pilz bis hinauf zum Menschen. Am Anfang des Abbauweges wird eine Membranstruktur, die Phagophore, von Grund auf neu gebildet. Diese wächst in weiterer Folge um das abzubauende Material herum, bis sie es gänzlich umschließt. Die dabei entstehende Doppelmembran-Organelle, das Autophagosom, fusioniert im letzten Schritt mit dem Lysosom, wo ihr Inhalt enzymatisch verdaut wird. Die einzelnen Faktoren, die eine erfolgreiche Autophagie gewährleisten, konnten in den letzten Jahren identifiziert und ihre Funktionen Schritt für Schritt entschlüsselt werden. Wie all diese Bausteine jedoch zusammenarbeiten um ein Autophagosom zur richtigen Zeit am richtigen Ort zu generieren, ist in vielen Bereichen noch ungeklärt. Diese Doktorarbeit legt einen speziellen Fokus auf Atg9 Vesikel, die als Plattform für die Rekrutierung weiterer Autophagie-Faktoren identifiziert werden konnten. Dabei werden sie zum Keim für die Entstehung des Autophagosoms. Unter den assemblierten Proteinen finden sich Atg21 und Atg2-Atg18. Mit Hilfe biochemischer und zellbiologischer Methoden konnte gezeigt werden, dass Atg2- Atg18 die Rekrutierung des Atg12 – Atg5-Atg16 Komplexes an die Phagophore- Assembly-Site (PAS), die hauptsächlich von Atg21 forciert wird, unterstützt. Die Hauptfunktion von Atg2 scheint darin zu bestehen, Kontakt zwischen dem ER und der Isolationsmembran herzustellen und Lipide in das sich bildende Autophagosom zu transferieren. In der vorliegenden Arbeit wurde auch gezeigt, dass der Lipidtransfer durch Atg2, Atg9 Proteoliposomen zu einem potenten Substrat für Atg8 Lipidierung macht. Zusätzlich wurde die Interaktion zwischen Atg9 und Atg11 untersucht, mittels derer das Cargo-Material mit der Isolationsmembran verbunden wird.
Keywords (deu)
Autophagy
Subject (deu)
Subject (deu)
Type (deu)
Persistent identifier
Extent (deu)
xiv, 112 Seiten : Illustrationen
Number of pages
127
Study plan
Doctor of Philosophy-Doktoratsstudium NAWI Bereich Lebenswissenschaften (DissG: Molekulare Biologie)
[UA]
[794]
[685]
[490]
Association (deu)
Title (eng)
Towards reconstitution of autophagy initiation and phagophore expansion
Author
Verena Baumann
Abstract (deu)
Damit Zellen gesund und funktionsfähig bleiben, müssen schadhafte und überschüssige Bestandteile rasch und effizient beseitigt werden. Der dafür verantwortliche Prozess, der den Abbau und die Wiederverwertung von cytoplasmatischem Material wie defekten Organellen, gefährlichen Pathogenen oder aggregierten Proteinen (Cargo) ermöglicht, wird als Makroautophagie (im Folgenden Autophagie) bezeichnet. Die Autophagie ist hoch konserviert, vom einzelligen Pilz bis hinauf zum Menschen. Am Anfang des Abbauweges wird eine Membranstruktur, die Phagophore, von Grund auf neu gebildet. Diese wächst in weiterer Folge um das abzubauende Material herum, bis sie es gänzlich umschließt. Die dabei entstehende Doppelmembran-Organelle, das Autophagosom, fusioniert im letzten Schritt mit dem Lysosom, wo ihr Inhalt enzymatisch verdaut wird. Die einzelnen Faktoren, die eine erfolgreiche Autophagie gewährleisten, konnten in den letzten Jahren identifiziert und ihre Funktionen Schritt für Schritt entschlüsselt werden. Wie all diese Bausteine jedoch zusammenarbeiten um ein Autophagosom zur richtigen Zeit am richtigen Ort zu generieren, ist in vielen Bereichen noch ungeklärt. Diese Doktorarbeit legt einen speziellen Fokus auf Atg9 Vesikel, die als Plattform für die Rekrutierung weiterer Autophagie-Faktoren identifiziert werden konnten. Dabei werden sie zum Keim für die Entstehung des Autophagosoms. Unter den assemblierten Proteinen finden sich Atg21 und Atg2-Atg18. Mit Hilfe biochemischer und zellbiologischer Methoden konnte gezeigt werden, dass Atg2- Atg18 die Rekrutierung des Atg12 – Atg5-Atg16 Komplexes an die Phagophore- Assembly-Site (PAS), die hauptsächlich von Atg21 forciert wird, unterstützt. Die Hauptfunktion von Atg2 scheint darin zu bestehen, Kontakt zwischen dem ER und der Isolationsmembran herzustellen und Lipide in das sich bildende Autophagosom zu transferieren. In der vorliegenden Arbeit wurde auch gezeigt, dass der Lipidtransfer durch Atg2, Atg9 Proteoliposomen zu einem potenten Substrat für Atg8 Lipidierung macht. Zusätzlich wurde die Interaktion zwischen Atg9 und Atg11 untersucht, mittels derer das Cargo-Material mit der Isolationsmembran verbunden wird.
Keywords (deu)
Autophagy
Subject (deu)
Subject (deu)
Type (deu)
Persistent identifier
Number of pages
127
Association (deu)
License
- Citable links
- Other links
- Managed by
- Details
- Usage statistics-
- Metadata
- Export formats