@PhdThesis{diss_mods_00020524, author = {Frank, Susann}, title = {Die Cysteinpeptidase HvPAP14 der Gerste und ihre Rolle beim Abbau plastid{\"a}rer Proteine}, year = {2017}, publisher = {Christian-Albrechts-Universit{\"a}t zu Kiel}, address = {Kiel}, keywords = {HvPAP14; Cysteinpeptidase; Gerste; Hordeum vulgare; Seneszenz; Plastiden; Rubisco; PSBO; LHC; cysteine peptidase; barley; senescence; plastids}, abstract = {W{\"a}hrend der Seneszenz weist Gen der Papain-{\"a}hnliche Cysteinpeptidase (KDEL-Typ) HvPAP14 der Gerste eine hohe Expression auf. Zudem reichern sich die Proteinformen der HvPAP14 w{\"a}hrend der Seneszenz an, sind in geringeren Mengen aber auch in jungen Bl{\"a}ttern zu finden. HvPAP14 konnte durch immunologische Analysen in Chloroplasten an der Thylakoidmembran lokalisiert werden. Der Abbau plastid{\"a}rer Proteine ist essentiell f{\"u}r die Funktionserhaltung der Chloroplasten und spielt eine bedeutende Rolle bei Remobilisierungsprozessen w{\"a}hrend der Seneszenz, bei der Rubisco und Thylakoidmembranproteine die Hauptquelle des remobilisierten Stickstoffs bilden. Da Cysteinpeptidasen meist in vakuol{\"a}ren Kompartimenten auftreten und selten in Chloroplasten, wurde die subzellul{\"a}re Lokalisation von HvPAP14 mithilfe von RFP-Fusionsproteinen in lebenden Zellen untersucht. HvPAP14:RFP war im Endoplasmatischen Retikulum, in vesikul{\"a}ren Strukturen und an den Thylakoiden der Chloroplasten lokalisiert. Eine biochemische Charakterisierung rekombinanter HvPAP14 ergab, dass ihre Aktivierung bei pH 4-5 stattfindet und durch reduzierende Bedingungen beg{\"u}nstigt wird. Die Aktivit{\"a}t des reifen Enzyms wird von diesen Faktoren kaum beeinflusst. Zn2+-, Cu2+- und Fe2+-Ionen wirken inhibitorisch auf HvPAP14. Potentielle HvPAP14-Substrate wurden in in vitro-Untersuchungen auf RbcL, PSBO, LHCB1, LHCB2 bzw. LHCB3 sowie LHCB4, LHCB5 und LHCA3 eingegrenzt. In HvPAP14-{\"u}berexprimierenden Protoplasten konnte der Abbau von RbcL, PSBO, LHCB1, LHCB5 und LHCA3 in vivo best{\"a}tigt werden. Der Abbau von LHC-Proteinen dient der Anpassung der Pflanzen an hohe Lichtintensit{\"a}ten. In LHC-defizienten Gerstenpflanzen war die HvPAP14-Aktivierung verringert. Zudem gibt es Hinweise auf eine lichtabh{\"a}ngige Regulation der HvPAP14. Die Ergebnisse deuten darauf hin, dass HvPAP14 sowohl bei den Remobilisierungsprozessen w{\"a}hrend der Seneszenz als auch bei der Anpassung an die Lichtbedingungen in nicht-seneszenten Pflanzen eine Rolle spielt.}, url = {https://macau.uni-kiel.de/receive/diss_mods_00020524}, file = {:https://macau.uni-kiel.de/servlets/MCRFileNodeServlet/dissertation_derivate_00007004/Susann_Frank_Dissertation.pdf:PDF}, language = {de} }