Details
| Originalsprache | Englisch |
|---|---|
| Qualifikation | Doctor rerum naturalium |
| Gradverleihende Hochschule | |
| Betreut von |
|
| Datum der Verleihung des Grades | 27 Sept. 2018 |
| Erscheinungsort | Hannover |
| Publikationsstatus | Veröffentlicht - 2018 |
Abstract
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Hannover, 2018. 147 S.
Publikation: Qualifikations-/Studienabschlussarbeit › Dissertation
}
TY - BOOK
T1 - The functional characterization of AtStr5, a member of the sulfurtransferase/rhodanese family of Arabidopsis thaliana, and its arsenic phytoremediation studies
AU - Parvin, Most. Shanaj
N1 - Doctoral thesis
PY - 2018
Y1 - 2018
N2 - Das AtStr5-Protein teilt strukturelle Eigenschaften mit den Enzymfamilien der Phosphatasen, der Sulfurtransferasen und der Arsenat-Reduktasen, was zu Schwierigkeiten in der funktionellen Einordnung dieses Proteins führt. Die vorliegende Studie zeigt den Versuch, die Funktion dieses Proteins zu entschlüsseln, sei es als Phosphatase (Arath; CDC25), Arsenat-Reduktase (AtACR2) oder Sulfurtransferase. Für die enzymatische Charakterisierung wurde das AtStr5-Protein, das nur eine Rhodanese-Domäne enthält, in Escherichia coli überexprimiert. Enzymatische Bestimmungen zeigen, dass das AtStr5-Protein eine Phosphatase-Aktivität, aber keine Sulfurtransferase-Aktivität besitzt. Trotz seiner Fähigkeit die Phosphat-haltigen Substrate wie 3-OMFP und pNPP umzusetzen, zeigen die kinetischen Parameter (Km, kcat, and kcat/Km) der AtStr5 deutlich niedrigere Werte als das menschliche CDC25-Protein. Daher bleibt die Rolle von AtStr5 als mitotischem Induktor Arath;CDC25 fraglich. Informationen über die Lokalisierung des AtStr5-Proteins in der Zelle aufzuzeigen, wurden die Sequenzen codierend für das gesamte AtStr5-Protein sowie zwei am 5'-Ende verkürzte Sequenzen mit dem 5'-Ende der GFP-Sequenz fusioniert. Zur Lokalisierung der Fusionsproteine wurden die GFP-Fusionskonstrukte transient in Arabidopsis-Protoplasten exprimiert. Die Fusionsproteine mit verkürztem N-terminalen Ende wurden im Cytoplasma detektiert, während die Lokalisierung des vollständigen AtStr5-Proteins nicht eindeutig gezeigt werden konnte. Um die biologische Funktion des AtStr5/AtACR2-Proteins in vivo zu erhellen, wurden überexprimierende Pflanzen dieses Gens von Arabidopsis und Nicotiana tabacum hergestellt. Parallel wurden auch überexprimierende Pflanzen von AtStr17a produziert, da dieses Protein mit Sulfurtransferase-Domäne als High Arsenic content 1 (HAC1)- oder Arsenic tolerance QTL 1 (AtATQ1)-Gen vor kurzem in Arabidopsis identifiziert wurde. Außerdem wurde der Versuch unternommen, ko-überexprimierende Linien des Phytochelatin Synthase (AtPCS1)-Gens aus Arabidopsis und den Genen AtStr5/AtACR2 oder AtStr17a/HAC1/ATQ1 von Arabidopsis- und Nicotiana tabacum-Pflanzen zu erzeugen, um optimierte Pflanzen für die As-Phytoremediation zu entwickeln. Die transgenen N. tabacum-Pflanzen, die AtStr5/AtACR2oe-AtPCS1oe und AtStr17a/HAC1/ATQoe-AtPCS1oe überexprimieren, könnten direkt in der As-Phytoremediation eingesetzt werden.
AB - Das AtStr5-Protein teilt strukturelle Eigenschaften mit den Enzymfamilien der Phosphatasen, der Sulfurtransferasen und der Arsenat-Reduktasen, was zu Schwierigkeiten in der funktionellen Einordnung dieses Proteins führt. Die vorliegende Studie zeigt den Versuch, die Funktion dieses Proteins zu entschlüsseln, sei es als Phosphatase (Arath; CDC25), Arsenat-Reduktase (AtACR2) oder Sulfurtransferase. Für die enzymatische Charakterisierung wurde das AtStr5-Protein, das nur eine Rhodanese-Domäne enthält, in Escherichia coli überexprimiert. Enzymatische Bestimmungen zeigen, dass das AtStr5-Protein eine Phosphatase-Aktivität, aber keine Sulfurtransferase-Aktivität besitzt. Trotz seiner Fähigkeit die Phosphat-haltigen Substrate wie 3-OMFP und pNPP umzusetzen, zeigen die kinetischen Parameter (Km, kcat, and kcat/Km) der AtStr5 deutlich niedrigere Werte als das menschliche CDC25-Protein. Daher bleibt die Rolle von AtStr5 als mitotischem Induktor Arath;CDC25 fraglich. Informationen über die Lokalisierung des AtStr5-Proteins in der Zelle aufzuzeigen, wurden die Sequenzen codierend für das gesamte AtStr5-Protein sowie zwei am 5'-Ende verkürzte Sequenzen mit dem 5'-Ende der GFP-Sequenz fusioniert. Zur Lokalisierung der Fusionsproteine wurden die GFP-Fusionskonstrukte transient in Arabidopsis-Protoplasten exprimiert. Die Fusionsproteine mit verkürztem N-terminalen Ende wurden im Cytoplasma detektiert, während die Lokalisierung des vollständigen AtStr5-Proteins nicht eindeutig gezeigt werden konnte. Um die biologische Funktion des AtStr5/AtACR2-Proteins in vivo zu erhellen, wurden überexprimierende Pflanzen dieses Gens von Arabidopsis und Nicotiana tabacum hergestellt. Parallel wurden auch überexprimierende Pflanzen von AtStr17a produziert, da dieses Protein mit Sulfurtransferase-Domäne als High Arsenic content 1 (HAC1)- oder Arsenic tolerance QTL 1 (AtATQ1)-Gen vor kurzem in Arabidopsis identifiziert wurde. Außerdem wurde der Versuch unternommen, ko-überexprimierende Linien des Phytochelatin Synthase (AtPCS1)-Gens aus Arabidopsis und den Genen AtStr5/AtACR2 oder AtStr17a/HAC1/ATQ1 von Arabidopsis- und Nicotiana tabacum-Pflanzen zu erzeugen, um optimierte Pflanzen für die As-Phytoremediation zu entwickeln. Die transgenen N. tabacum-Pflanzen, die AtStr5/AtACR2oe-AtPCS1oe und AtStr17a/HAC1/ATQoe-AtPCS1oe überexprimieren, könnten direkt in der As-Phytoremediation eingesetzt werden.
U2 - 10.15488/3855
DO - 10.15488/3855
M3 - Doctoral thesis
CY - Hannover
ER -