Titelaufnahme

Titel
Charakterisierung des Aktin-Cytoskeletts in Archaea
Weitere Titel
Characterization of the actin cytoskeleton in the archaea
VerfasserDreer, Maximilian
Erschienen2017
Datum der AbgabeJuni 2017
SpracheEnglisch
DokumenttypBachelorarbeit
Schlagwörter (DE)Archaea / Cytoskelett / Crenaktin / Arcadins / Proteinreinigung / Interaktion / Trimer
Schlagwörter (EN)Archaea / Cytoskeleton / Crenactin / Arcadins / Protein Purification / Interaction / Trimer
Zugriffsbeschränkung
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Klassifikation
Zusammenfassung (Deutsch)

Für eine lange Zeit war es wissenschaftlicher Konsens, dass nur Eukaryonten ein Cytoskelett besitzen, aber im Laufe der letzten 30 Jahre wurden Aktin-Homologe in Bakterien sowie in Archaea gefunden. Dies führte zur Entstehung von Theorien, welche behaupten, dass der Ursprung der Eukaryonten tatsächlich in einer archealen ‘Mutter‘-Zelle liegt. Das archeale Aktin-Homolog wird Crenaktin genannt und ist Teil eines Gen-Clusters der Arcade genannt wird. Es ist in Crenarchaeota mit stabförmiger Morphologie gegenwärtig, was darauf hinweist, dass es eine Rolle in der Bestimmung der Form der Zelle spielt. Die weitergehende Charakterisierung des archealen Cytoskeletts wird ohne Zweifel zeigen, dass es eine Rolle in mehreren Zell-Mechanismen spielt und könnte neues Licht auf schon bestehende Bereiche werfen. Wir verwendeten Koimmunopräzipitation um zu zeigen, dass Crenaktin mit 3 von 4 Arcadins, welche zusammen mit Crenaktin im Arcade Gen-Cluster kodiert sind, interagiert; wodurch die Interaktion zwischen Arcadin-2 und Crenaktin bestätigt wurde und neue Interaktionen zwischen Arcadin-3, sowie Arcadin-4 mit Crenaktin gezeigt wurden. Arcadin-3 interagiert nicht nur mit Crenaktin, sondern formt auch ein Trimer und verschieden große Arcadin-3 Polymere könnten äußerst stabile Verbindungen mit Crenaktin formen. Die Resultate etablieren, dass Crenaktin mit Arcadins interagiert; was zur Komplexität und möglichen Funktionen des archealen Cytoskeletts beiträgt.

Zusammenfassung (Englisch)

For a long time the scientific consensus was that only eukaryotes possess a cytoskeleton, but over course of the last 30 years actin homologues have been found in bacteria as well as in archaea. This has led to the emergence of theories suggesting that the eukaryotic lineage indeed originated from an archaeal ‘parent’ cell. The archaeal actin homologue is called Crenactin and is part of a gene cluster called Arcade. It is present in Crenarchaeota displaying rod-shaped morphologies, suggesting that it plays a role in cell-shape determination. Further characterization of the archaeal cytoskeleton will undoubtedly show that it plays a role in more cell mechanisms and may shed new light on already existing fields. We used co-immunoprecipitation to show that Crenactin interacts with 3 out of the 4 Arcadins, which are encoded together with Crenactin in the Arcade gene cluster; confirming the interaction between Arcadin-2 and Crenactin, as well as showing novel interactions between Arcadin-3 and Arcadin-4 with Crenactin, respectively. Not only does Arcadin-3 interact with Crenactin, it also forms a trimer and different sized Arcadin-3 polymers might form very stable bonds with Crenactin. The results establish that Crenactin interacts with Arcadins, adding to the complexity and possible functions of the archaeal cytoskeleton.