TY  - THES
T1  - Apoptose-Induktion durch mitochondriale Ferredoxine (aus Säugern, Insekten & der Spalthefe)
A1  - Derouet-Hümbert,Evi
Y1  - 2007/06/05
N2  - Mitochondriale P450-Systeme sind unverzichtbar für die Steroidbiosynthese in Säugern und bestehen aus drei Proteinen: der Adrenodoxinreduktase (AdR), dem Adrenodoxin (Adx) und einem mitochondrialen P450-Enzym (wie z. B. CYP11A1), welches regio- und stereospezifische Hydroxylierungsreaktionen katalysiert. Es war bereits bekannt, dass Adx und CYP11A1 (aber nicht AdR) in vitro reaktive Sauerstoffspezies (ROS) bilden können.

In der vorliegenden Arbeit wurde erstmals in vivo gezeigt, dass die Überexpression von humanem und bovinem Adx in einer Vielzahl von Zelllinien die Überlebensrate signifikant senkt. In der Kolonkarzinomzelllinie HCT116 führt die transiente Überexpression von humanem Adx zu einer vermehrten Bildung von ROS, einem Zusammenbruch des Transmembranpotentials, zum Austritt von Cytochrom c aus den Mitochondrien, zur Aktivierung von Kaspasen und damit zur Apoptose. Demgegenüber führt eine Überexpression von humanem CYP11A1 lediglich bei manchen Zelllinien zur Apoptose, bei anderen jedoch nicht. Zur Beurteilung der evolutionären Konservierung der Apoptose-Induktion durch mitochondriale Ferredoxine wurden Adx-Überexpressionsversuche mit zwei weiteren Modellsystemen durchgeführt, und zwar mit der Spalthefe S. pombe und mit der Fruchtfliege D. melanogaster. In der Spalthefe bilden apoptotische Zellen ebenfalls ROS, allerdings war bislang unklar, ob diese ROS-Bildung ursächlich an der Apoptose-Induktion beteiligt ist, oder ob ROS lediglich als Beiprodukt im Verlauf der Apoptose entstehen. Hier konnte nach Expression einer aktivierten Adx-Mutante eine starke ROS-Bildung demonstriert werden, die jedoch nicht mit dem Auftreten typischer apototischer Marker oder einer erniedrigten Zellüberlebensrate einhergeht. Demgegenüber war in Zellen von D. melanogaster nach Überexpression von humanem Adx und seinem Fluchtfliege-Homologen Benoni sowohl die Bildung mitochondrialer ROS als auch die Auslösung von Apoptose nachweisbar. Das Benoni-Protein wurde erstmals rekombinant exprimiert und aufgereinigt sowie funktionell charakterisiert. Dabei wurde überraschenderweise gefunden, dass dieses Ferredoxin im Unterschied zu allen bislang bekannten Vertretern dieser Proteinfamilie nicht nur einen 2Fe-2S-Cluster enthält, sondern auch ein organisches Radikal.
KW  - Ferredoxine
KW  - Apoptosis
KW  - Ros
KW  - Adrenodoxine
CY  - Saarbrücken
PB  - Universitäts- und Landesbibliothek
AD  - Postfach 151141, 66041 Saarbrücken
UR  - http://scidok.sulb.uni-saarland.de/volltexte/2007/1141
ER  -