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Authors: Rupprecht, Jens
Title: Bedeutung N- und C-terminaler Aminosäuren für die Monomer- und Dimerbildung von Lichtsammelproteinen des Photosystems I
Online publication date: 1-Jan-2002
Language: german
Abstract: Der LHCI-730 ist ein heterodimerer, Chlorophyll a/b-bindender Lichtsammelkomplex (LHC) des Photosystem I in höheren Pflanzen. Mit Hilfe rekombinanter, modifizierter Proteine wurde untersucht, welche terminalen Bereiche der Untereinheiten Lhca1 und Lhca4 für die Bildung von monomeren und dimeren Lichtsammelproteinen relevant sind. Durch PCR-Mutagenese modifizierte Apoproteine wurden in vitro mit Gesamtpigmentextrakt rekonstituiert und auf ihre Fähigkeit mono- bzw. dimere LHCs zu bilden untersucht.Für die Monomerbildung sind der extrinsische N-Terminus und die der amphipathischen vierten Helix folgenden Aminosäuren beider Proteine für die Faltung stabiler monomerer Pigmentproteinkomplexe nicht notwendig. Die Aminosäuren, mit deren Deletion die Monomerbildung an N- und C-Terminus verhindert wurde, verfügten über geladene (Glu, Asp), aromatische (Trp) oder neutrale Seitenketten (Leu).Die Untersuchungen zur Dimerbildung des LHCI-730 zeigten, daß am N-Terminus des Lhca1 nur bis zu einer Entfernung von drei Aminosäuren (Trp) eine Assemblierung der Untereinheiten möglich ist. Nur Phe (anstatt Trp) war in Substitutionsexperimenten im Vollängenprotein in der Lage, Dimere zu bilden. Das Ausbleiben der Dimerbildung der bis einschließlich zum Trp-39 und Ile-168 verkürzten Deletionsmutanten des Lhca4 ist vermutlich auf die Instabilität dieser Lhca4-Mutanten zurückzuführen. Die Deletion von Trp-185 am C-Terminus des Lhca1 führt zu einem Ausbleiben der Dimerbildung, die aber offensichtlich durch weitere, zuvor schon deletierte Aminosäuren beeinträchtigt wurde.
The LHCI-730 is an heterodimeric chlorophyll a/b-binding light-harvesting complex (LHC) of higher plants, which is associated with photosystem I. With modified recombinant proteins it was investigated, which terminal region of the subunits Lhca1 and Lhca4 are essential for formation of monomeric and dimeric LHCs. The mutants were reconstituted in vitro with total pigment extract to investigate the ability to form monomeric and dimeric LHCs.For monomer formation the entire N-terminal region and the amino acids following the fourth amphipathic helix at the C-terminus are dispensable in Lhca1 and Lhca4. Those amino acids, whose deletion results in abolishing of monomer formation, were either charged (Glu, Asp), aromatic (Trp), or neutral (Leu).The investigation of dimer assembly of LHCI-730 showed, that at the N-terminus of Lhca1 only three amino acids could be deleted without abolishing dimer formation. The critical amino acid Trp-4 could only be substituted by Phe. The inability to form dimers with deletion mutants shortened up to positions Trp-39 and Ile-168 was probably a consequence of instability in monomeric Lhca4-mutants. The deletion of Trp-185 at the C-terminus of Lhca1 prevented dimer formation. This dimeric protein is very instable, since other amino acids are also involved in stabilising the dimer.
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-3951
URN: urn:nbn:de:hebis:77-3612
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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