Ruland, Jan Andreas: Analyse der intranukleären Dynamik und des Exports der ribosomalen 60S-Untereinheit. - Bonn, 2021. - Dissertation, Rheinische Friedrich-Wilhelms-Universität Bonn.
Online-Ausgabe in bonndoc: https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:hbz:5-63759
@phdthesis{handle:20.500.11811/9297,
urn: https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:hbz:5-63759,
author = {{Jan Andreas Ruland}},
title = {Analyse der intranukleären Dynamik und des Exports der ribosomalen 60S-Untereinheit},
school = {Rheinische Friedrich-Wilhelms-Universität Bonn},
year = 2021,
month = sep,

note = {Die Proteinbiosynthese wird von Ribosomen - großen molekularen Maschinen - durchgeführt, die aus zahlreichen verschiedenen Proteinen und einem ribosomalen RNA-Rückgrat bestehen. Die Biogenese der ribosomalen Untereinheiten von Säugetieren beginnt im Nukleolus mit dem 90S-Vorläuferpartikel, das sukzessive in die prä-40S- und prä-60S-Untereinheiten gespalten wird. In weiteren Prozessierungsschritten werden die Untereinheiten mit Exportrezeptoren bela-den, was ihre Durchquerung der Kernporenkomplexe ins Zytoplasma ermöglicht. Hier erfolgt die Freisetzung der Exportfaktoren und beide Untereinheiten können zusammen das finale Ribosom bilden. Die ribosomale Biogenese ist bisher mit biochemischen, genetischen und elektronenmikroskopi-schen Methoden sehr detailliert untersucht worden, jedoch stellt die Bestimmung der in vivo Kinetik in lebenden Zellen immer noch eine große Herausforderung dar.
In dieser Arbeit wurde die Export-Kinetik der großen ribosomalen Untereinheiten ("prä-60S-Partikel") durch einzelne Kernporenkomplexe in lebenden menschlichen Zellen bestimmt. Zur Untersuchung dieses Prozesses in vivo, wurde eine stabile Zelllinie erstellt, welche HaloTag-markiertes eIF6 und GFP-gebundenes NTF2 ko-exprimiert, zur simultanen Beobachtung der großen 60S-Untereinheit (eIF6) und der Kernporen (NTF2) . Durch eine Kombination von hoch-auflösender konfokaler Mikroskopie mit einer schnellen und sensitiven Einzelmolekülverfolgung in einem selbstentwickelten Mikroskop-Aufbau konnte die Dynamik einzelner prä-60S-Partikel während der Interaktion mit und des Exports durch einzelne Kernporen sichtbar gemacht wer-den. Auf diese Weise ergaben sich bisher noch nie gezeigte Einblicke in die Kinetik und Dynamik dieses zellulären Schlüsselprozesses.
In dieser Studie zeigte sich, dass für Export-Ereignisse die prä-60S-Partikel vor allem im Zentrum der Kernpore akkumulieren, während nicht-erfolgreiche Exporte innerhalb des nukleären Korbs abbrechen. Der Exportvorgang erfolgt mit nur einem geschwindigkeitsbestimmendem Schritt und einer Translokationszeit von ~24 ms. Nur 1/3 der Exportvorgänge waren erfolg-reich. Unter Berücksichtigung der molekularen Masse der prä-60S-Partikel folgte außerdem, dass der Massenfluss durch eine einzelne Kernpore in vivo bis zu ~125 MDa/s betragen kann.},

url = {https://hdl.handle.net/20.500.11811/9297}
}

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