Untersuchungen zur Insertion und Assemblierung des Chlorophyll-a/b-bindenden Lichtsammelproteins an isolierten Thylakoidmembranen höherer Pflanzen:
Gespeichert in:
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| Format: | Buch |
| Sprache: | German |
| Veröffentlicht: |
München
Diss.-Verl. NG-Kopierladen
1997
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| Beschreibung: | Zugl.: München, Univ., Fak. für Biologie, Diss., 1997 |
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INHALTSVERZEICHNIS
A
EINLEITUNG
.
1
1.
PRIMAERPROZESSE
DER
PHOTOSYNTHESE
.
1
2.
LICHTSAMMELKOMPLEXE
DES
PHOTOSYSTEMS
II
.
2
3.
DER
CHLOROPHYLL
A/D-BINDENDE
LICHTSAMMELKOMPLEX
LHCII
.
3
3.1
EVOLUTION
DER
CHI
A/OE-BINDENDEN
ANTENNENPROTEINE
.
3
3.2
DIE
GENFAMILIE
DER
LHCII-APOPROTEINE
.
4
3.3
FUNKTIONEN
DES
LHCII
.
5
3.4
STRUKTUR
VON
LHCII
.
6
4.
ASSEMBLIERUNG
VON
LHCII
.
8
4.1
GENEXPRESSION
UND
IMPORT
.
9
4.2
INSERTION
VON
LHCP
IN
DIE
THYLAKOIDMEMBRAN
.
9
4.3
PIGMENTBINDUNG
.
11
5.
BIOGENESE
VON
LHCII
WAEHREND
DER
PLASTIDENENTWICKLUNG
.
12
6.
ZIELSETZUNG
DER
ARBEIT
.
13
B
MATERIAL
UND
METHODEN
.
15
1.
MATERIAL
.
15
1.1
CHEMIKALIEN
.
15
1.2
ENZYME
.
15
1.3
FARBSTOFFE
.
15
1.4
DETERGENZIEN
.
15
1.5
PFLANZENMATERIAL
.
16
1.6
(P)LHCP-DERIVATE
.
16
1.7
GERAETE
.
17
2.
METHODEN
.
18
2.1
PFLANZENANZUCHT
.
18
2.2
ISOLIERUNG
VON
CHLOROPLASTEN
AUS
ERBSE
.
18
2.3
ISOLIERUNG
VON
ETIOPLASTEN/ETIOCHLOROPLASTEN
AUS
GERSTE
UND
ERBSE
18
2.4
ISOLIERUNG
VON
THYLAKOIDEN
UND
STROMA
AUS
CHLOROPLASTEN
.
19
2.5
PIGMENTISOLIERUNG
.
19
2.6
PIGMENTBESTIMMUNG
.
20
2.6.1
PHOTOMETRISCHE
BESTIMMUNG
.
20
2.6.1.1
CHLOROPHYLLBESTIMMUNG
.
20
2.6.1.2
XANTHOPHYLLBESTIMMUNG
.
20
2.6.1.3
BESTIMMUNG
DER
ZN-PHEOPHORBID-KONZENTRATION
.
20
2.6.2
HPLC-ANALYSE
.
21
2.7
ISOLIERUNG
VON
(P)LHCP-EINSCHLUSSKOERPERN
.
21
2.7.1
NICHT-RADIOAKTIVE
EINSCHLUSSKOERPER
.
21
2.7.2
RADIOAKTIV-MARKIERTE
EINSCHLUSSKOERPER
.
22
2.8
KONZENTRATIONSBESTIMMUNG
VON
PROTEINEN
.
23
2.8.1
PLHCP/LHCP-SUSPENSIONEN
.
23
2.8.2
STROMA
.
23
2.9
PROTEINFAELLUNG
.
23
2.10
REKONSTITUTION
.
24
2.11
PROTEASEBEHANDLUNG
REKONSTITUIERTER
PIGMENT-PROTEIN-KOMPLEXE
.
24
2.12
ISOLIERUNG
VON
LHCII
AUS
ERBSEN
.
24
2.13
POLYACRYLAMID-GELELEKTROPHORESE
.
25
2.13.1
DENATURIEREND
(NACH
LAEMMLI,
1970)
.
25
2.13.2
DENATURIEREND
(NACH
SCHAEGGER
UND
VON
JAGOW,
1987)
.
25
2.13.3
PARTIELL
DENATURIEREND
.
26
2.14
ANFAERBEN
DER
PROTEINE
NACH
DER
GELELEKTROPHORESE
.
26
2.15
IMPORT
VON
(P)LHCP
IN
ISOLIERTE
CHLOROPLASTEN
.
26
2.15.1
ISOLIERUNG
DES
BLATTEXTRAKTES
.
26
2.15.2
CHLOROPLASTENISOLIERUNG
.
26
2.15.3
VORBEREITUNG
DER
PROTEINE
.
27
2.15.4
DIALYSE
.
27
2.15.5
IMPORT
.
27
2.15.6
PROTEASEBEHANDLUNG
DER
CHLOROPLASTEN
.
27
2.16
INSERTION
VON
(P)LHCP
IN
ISOLIERTE
THYLAKOIDE
.
28
2.16.1
BEHANDLUNG
DER
CHLOROPLASTEN
.
28
2.16.2
VORBEREITUNG
DER
PROTEINE
.
28
2.16.3
VORBEREITUNG
DER
PIGMENTE
.
28
2.16.4
INSERTIONSREAKTION
.
29
2.16.5
PROTEASEBEHANDLUNG
NACH
INSERTION
.
29
2.17
MARKIERUNG
VON
(P)LHCP
MIT
BIOTIN-DERIVATEN
.
30
2.17.1
MARKIERUNG
AM
AMINO-TERMINUS
.
30
2.17.2
MARKIERUNG
AM
CARBOXY-TERMINUS
.
30
2.18
REKONSTITUTION
VON
BIOTIN-MARKIERTEN
PROTEINEN
.
31
2.19
MARKIERUNG
VON
(P)LHCP
MIT
FLUORESZENZFARBSTOFFEN
.
31
2.19.1
MARKIERUNG
AM
AMINO-TERMINUS
.
31
2.19.2
MARKIERUNG
AM
CARBOXY-TERMINUS
.
31
2.20
BLOTANALYSE
BIOTIN-MARKIERTER
PROTEINE
.
32
2.21
ANBINDUNG
VON
BIOTIN-MARKIERTEN
PROTEINEN
AN
STREPTAVIDIN
MAGNETPARTIKEL
.
32
C
ERGEBNISSE
.
33
1.
INSERTION
VON
PLHCP
IN
ISOLIERTE
THYLAKOIDE
.
33
1.1
PROTEASE-RESISTENTE
INSERTIONSPRODUKTE
.
33
1.2
INSERTIONSNACHWEIS
MIT
NAOH
.
34
1.3
OPTIMIERUNG
DER
INSERTIONSBEDINGUNGEN
.
36
1.3.1
STROMA
UND
THYLAKOIDE
.
36
1.3.2
RADIOAKTIV-MARKIERTES
(P)LHCP
.
37
1.3.3
ZEITLICHER
VERLAUF
DER
INSERTION
.
39
1.4
VERHALTEN
DER
PROTEASE-RESISTENTEN
INSERTIONSPRODUKTE
LHCP-DP
UND
LHCP-DP*
.
40
1.5
LHCP-DP
IST
DAS
PROTEASE-RESISTENTE
PROTEINFRAGMENT
VON
LHCII
TRIMEREN
.
41
1.6
LHCP-DP
UND
LHCP-DP*
ENSTEHEN
DURCH
DIFFERENTIELLEN
PROTEOLYTISCHEN
ABBAU
AM
N-TERMINUS
.
45
1.7
LHCII-TRIMERE
SIND
IM
VERGLEICH
ZU
LHCII-MONOMEREN
BESSER
VOR
DER
PROTEASE
GESCHUETZT
.
47
1.7.1
PROTEASEBEHANDLUNG
DISSOZIIERTER
LHCII-KOMPLEXE
.
47
1.7.2
INSERTION
VON
PLHCP
IN
HITZE-BEHANDELTE
THYLAKOIDE
.
50
1.8
IN
CHLOROPLASTEN
IMPORTIERTES
PLHCP
ZEIGT
NACH
SEINER
INSERTION
IN
DIE
THYLAKOIDMEMBRAN
DIE
GLEICHE
PROTEASESENSITIVITAET
WIE
IN
DER
IN
V/TRO-LNSERTION
.
51
1.9
PROTEASESENSIBILITAET
VON
DETERGENZ-SOLUBILISIERTEN
LHCII-TRIMEREN
UND
-MONOMEREN
.
52
2.
EIN
C-TERMINALER
BEREICH
VON
LHCP
IST
AN
DER
STABILISIERUNG
VON
TRIMEREN
LHCII-KOMPLEXEN
BETEILIGT
.
54
2.1
C-TERMINALE
DELETIONSMUTANTEN
.
54
2.2
C-TERMINALE
AUSTAUSCHMUTANTEN
.
55
2.3
N-TERMINALE
AUSTAUSCH
UND
DELETIONSMUTANTEN
.
57
2.4
KANN
PLHCP
AUCH
UNPIGMENTIERT
IN
DIE
THYLAKOIDMEMBRAN
INSERIEREN?
.
59
3.
VERSUCHE
ZUR
INSERTION
MIT
BIOTIN-MARKIERTEN
PROTEINEN
.
61
3.1
BIOTINMARKIERUNG
VON
(P)LHCP
AM
N-TERMINUS
.
61
3.2
BIOTINMARKIERUNG
VON
PLHCP
AM
C-TERMINUS
.
63
3.3
EINE
BIOTINMARKIERUNG
AM
N-TERMINUS
BEHINDERT
NICHT
DIE
BILDUNG
VON
IN
VITRO
REKONSTITUIERTEN
LHCII-MONOMEREN
.
66
3.4
INSERTION
VON
BIOTIN-MARKIERTEN
PROTEINEN
IN
ISOLIERTE
THYLAKOIDE
.
67
3.5
BINDUNGSVERSUCHE
VON
BIOTIN-MARKIERTEN
PROTEINEN
AN
PARAMAGNETISCHE
STREPTAVIDIN-PARTIKEL
.
69
4.
ROLLE
DER
PIGMENTE
BEI
DER
MEMBRANINSERTION
VON
PLHCP
.
73
4.1
STIMULIERUNG
DER
INSERTION
VON
PLHCP
IN
ETIOLIERTE
MEMBRANEN
DURCH
DE
NOVO
SYNTHETISIERTES
ZN-PHEOPHYTIN
.
73
4.2
STIMULIERUNG
DER
INSERTION
VON
PLHCP
IN
ISOLIERTE
ETIOPLASTENMEMBRANEN
DURCH
DE
NOVO
SYNTHETISIERTES
ZN
PHEOPHYTIN
B
.
74
4.3
STIMULIERUNG
DER
INSERTION
VON
PLHCP
IN
IML-ERBSEN
DURCH
DE
NOVO
SYNTHETISIERTES
ZN-PHEOPHYTIN
B
.
75
4.4
INSERTION
VON
PLHCP
IN
ISOLIERTE
THYLAKOIDMEMBRANEN
AUS
DER
CHLOROPHYLL
B-MINUS
MUTANTE
CHLORINA
F2
.
78
4.5
INSERTION
VON
PLHCP
IN
THYLAKOIDMEMBRANEN
IN
UNTERSCHIEDLICHEN
ENTWICKLUNGSTADIEN
.
79
4.6
INSERTION
VON
PLHCP
IN
ISOLIERTE
ETIOPLASTENMEMBRANEN
IN
GEGENWART
STEIGENDER
MENGEN
DER
ZN-PHEOPHORBIDE
A
UND
B.
.
.
79
4.7
HABEN
LIPIDE
EINEN
EINFLUSS
AUF
DIE
BILDUNG
VON
LHCII-KOMPLEXEN?
82
4.8
INSERTION
VON
PLHCP
IN
CHLOROPHYLL-DOTIERTE
ETIOPLASTENMEMBRANEN
83
D
DISKUSSION
.
84
1.
IN
ISOLIERTE
THYLAKOIDE
INSERIERTES
PLHCP
WIRD
PIGMENTIERT
UND
ZUM
TRIMEREN
LHCII
ASSEMBLIERT
.
85
2.
DER
N-TERMINALE
BEREICH
VON
LHCP
IST
IN
LHCII-TRIMEREN
VOR
DER
PROTEASE
BESSER
GESCHUETZT
ALS
IN
LHCII-MONOMEREN
.
86
3.
PROTEASEBEHANDLUNG
ALS
NACHWEIS
FUER
DIE
INSERTION
VON
LHCP
IN
ISOLIERTE
THYLAKOIDE
.
87
4.
LHCII-TRIMERE
WERDEN
DURCH
EIN
TRYPTOPHAN
IM
C-TERMINALEN
BEREICH
VON
LHCP
STABILISIERT
.
88
5.
EINFLUSS
DER
C-TERMINALEN
REGION
VON
LHCP
AUF
DIE
STABILITAET
DER
TRIMEREN
LHCII-KOMPLEXE
.
90
6.
DIE
C-TERMINALE
REGION
VON
LHCP
IST
INNERHALB
DER
MAJOREN
LHCB
PROTEINE
HOCH-KONSERVIERT
.
92
7.
LHCP
KANN
IN
GEGENWART
VON
DE
NOVO
SYNTHETISIERTEM
ZN-PHEOPHYTIN
IN
ISOLIERTE
ETIOPLASTENMEMBRANEN
STABIL
INSERIERT
WERDEN
.
95
8.
CHLOROPHYLL
B-ABHAENGIGE
INSERTION
VON
LHCP
.
97
9.
IST
DIE
ASSEMBLIERUNG
VON
LHCII
IN
DER
THYLAKOIDMEMBRAN
VON
CHLORO
PHYLL
A
ABHAENGIG?
.
98
10.
DIE
NEUSYNTHESE
VON
ZN-PHEOPHYTIN
IN
ISOLIERTEN
ETIOPLASTENMEMBRANEN
HAT
KEINEN
STIMULIERENDEN
EINFLUSS
AUF
DIE
BILDUNG
VON
TRIMEREN
LHCII
KOMPLEXEN
.
101
11.
WOHER
STAMMEN
DIE
PIGMENTE
BEI
EINER
INSERTION
VON
PLHCP
IN
ISOLIERTE
THYLAKOIDE?
.
104
12.
PLHCP
LAESST
SICH
MIT
BIOTINDERIVATEN
SPEZIFISCH
MARKIEREN
.
105
13.
BIOTIN-MARKIERTE
PROTEINE
KOENNEN
IN
ISOLIERTE
THYLAKOIDE
INSERIEREN
UND
ZUM
LHCII-KOMPLEX
ASSEMBLIEREN.
106
E
ZUSAMMENFASSUNG
.
107
F
LITERATURVERZEICHNIS
.
110
LEBENSLAUF
.
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