Functional role of lipids in bacterial protein translocation

Onderzoek van eiwittransport door de celmembraan

Cellen maken nieuwe eiwitten aan ribosomen in het cytoplasma. Voor eiwitten die hun functies buiten het cytosol uitvoeren zijn specifieke transportsystemen nodig waarmee ze de cytoplasmamembraan kunnen passeren. Dezelfde transportsystemen worden ook gebruikt voor de om nieuw gesynthetiseerde eiwitten in de cytoplasmamembraan te plaatsen. Het systeem dat verantwoordelijk is voor eiwittranslocatie is de secretoire (Sec) -route, die in zijn minimale vorm bestaat uit het ingebedde kanaal SecYEG en het motoreiwit SecA.

Omdat de Sec-route vooral uit membraaneiwitten bestaat, worden studies over dit systeem meestal uitgevoerd aan de hand van met detergens-geëxtraheerde eiwitten. Alleen kunnen detergenten de structurele en functionele eigenschappen van eiwitten veranderen. Sabrina Koch heeft daarom het SecYEG-kanaal ‘nagebouwd’ in modelmembranen, om functionele en mechanistische aspecten van de Sec-translocon in een fysiologisch relevante omgeving te onderzoeken.

Haar onderzoek laat zien dat de fosfolipiden van het cytoplasmamembraan niet alleen fungeren als een ondersteunende matrix voor eiwittranslocatie, maar dat anionische fosfolipiden de functionele interactie tussen SecYEG en SecA bevorderen. Bovendien laten computationele onderzoeken zien dat anionische fosfolipiden zich in de buurt van de laterale poort van SecYEG lokaliseren, waar ze de initiatie van eiwittranslocatie door het bevorderen van het vouwen van de signaalsequenties van secretie-eiwitten kunnen vergemakkelijken.

Sabrian Koch verrichtte haar promotieonderzoek bij de afdeling Moleculaire Microbiologie van het Groningen Biomolecular Sciences and Biotechnology Institute (GBB) met financiering via het BeBasic programma.

Proefschrift: http://hdl.handle.net/11370/1b4c1275-1623-4b68-a8d4-1ae99db0a33c