Authors:	Böhm, Markus
Title:	Klonierung, Charakterisierung und Funktion der beiden SAPK-Mitglieder JNK und p38 MAPK des marinen Schwamms S. domuncula
Online publication date:	1-Jan-2002
Year of first publication:	2002
Language:	german
Abstract:	Zusammenfassung der Dissertation von Markus Böhm 'Klonierung, Sequenzierung und Funktion der beiden SAPK-Mitglieder JNK und p38 MAPK des marinen Schwamms S. domuncula' am Fachbereich Biologie der Johannes Gutenberg-Universität Mainz: Da Schwämme zu den einfachsten Metazoen gehören, eignen sie sich gut zur Erforschung von Signaltransduktionsprozessen. Die SAPKs stellen hoch konservierte Signalmoleküle dar, die durch viele Zellstress-auslösende Faktoren aktiviert werden und in zahlreichen biologischen Prozessen involviert sind.Im Rahmen dieser Arbeit wurden zwei SAPK-Gene aus S. domuncula isoliert. Ihre abgeleiteten Aminosäuresequenzen wiesen die höchsten Homologien zu den Mitgliedern der SAPK1/JNK- und SAPK2/p38 MAPK-Subfamilie der Metazoen auf. Die geringste Übereinstimmung existierte gegenüber der einzigen SAPK der Hefe (HOG1). Beide Gene des Schwamms besaßen zudem eine außerordentlich hohe Übereinstimmung hinsichtlich ihrer Exon/Intron-Strukturen. Diese Ergebnisse deuten daraufhin, dass die SAPKs der multizellulären Tiere durch Duplikation eines HOG1-verwandten Vorläufergens entstanden sind. Durch den Vergleich der Intronpositionen mit denen von SAPK-Genen aus D. melanogaster, C. elegans und H. sapiens wurde ersichtlich, dass die Positionen der nichtkodierenden Sequenzbereiche dieser Gene hoch konserviert sind. Western Blot-Analysen demonstrierten, dass beide Schwamm-Kinasen durch hyperosmotischen Stress, LPS und den Phosphataseinhibitor Okadainsäure aktiviert werden. Außerdem wurde durch Versuche mit HOG1-defizienten Hefemutanten gezeigt, dass sie die Funktion des HOG1-Proteins in S. cerevisiae vollständig übernehmen können. Da die aktivierten Kinasen des Schwamms wie HOG1 im Nukleus der Hefezellen akkumuliert werden, müssen die Kerntransportmechanismen der SAPKs ebenfalls evolutionär erhalten sein. Summary of the dissertation by Markus Böhm 'Klonierung, Sequenzierung und Funktion der beiden SAPK-Mitglieder JNK und p38 MAPK des marinen Schwamms S. domuncula' at the Department of Biology, Johannes Gutenberg-Universität Mainz, Germany: Sponges are the most primitive still extant metazoans and are therefore suitable to elucidate signalling pathways. The SAPKs represent highly conserved signal transduction molecules. They are activated by many stress-inducing stimuli and are involved in numerous biological processes.In this work the isolation of two SAPK genes from S. domuncula is described. Their derived amino acid sequences showed highest homologies to the members of the metazoan MAPK subfamilies SAPK1/JNK and SAPK2/p38 MAPK. The lowest similarity existed towards the only SAPK of the yeast (HOG1). Both genes of the sponge shared most of their exon/intron borders. These results indicate that the SAPKs of multicellular animals arouse from a common HOG1-related ancestral gene. The position of the introns are also conserved in the SAPK genes of C. elegans, D. melanogaster and H. sapiens. The two sponge kinases are stimulated by hyperosmotic stress, LPS and the phosphatase inhibitor okadaic acid as demonstrated by Western Blot analysis. Studies with a HOG1-deficient yeast strain showed that they were able to complement the function of the HOG1-protein. Like the SAPK of S. cerevisiae both enzymes of the sponge were accumulated after their activation in the nucleus of yeast cells, indicating that this transport mechanism is also conserved.
DDC:	570 Biowissenschaften 570 Life sciences
Institution:	Johannes Gutenberg-Universität Mainz
Department:	FB 10 Biologie
Place:	Mainz
ROR:	https://ror.org/023b0x485
DOI:	http://doi.org/10.25358/openscience-2981
URN:	urn:nbn:de:hebis:77-2599
Version:	Original work
Publication type:	Dissertation
License:	In Copyright
Information on rights of use:	https://rightsstatements.org/vocab/InC/1.0/
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