Evolution glorinabhängiger interzellulärer Kommunikation in sozialen Amöben

Heinrich, Daniel GND

Die Dictyosteliden sind eine monophyletische Gruppe innerhalb der Amoebozoa. Sie leben im Waldboden, ernähren sich von Bakterien und Pilzsporen und vermehren sich durch Zweiteilung. Bei Nahrungsmangel zeigt sich der einzigartige Entwicklungszyklus der Dictyosteliden: Die Amöben aggregieren, differenzieren sich und bilden einen multizellulären Fruchtkörper mit ausdauernden Sporen. Die Aggregation der Amöben wird durch Chemotaxis in Richtung der höheren Konzentration eines Signalmoleküls (Acrasin) erreicht. Das Acrasin wird durch eine Acrasinase abgebaut um den Konzentrationsgradient zu verstärken. Die Dictyosteliden werden phylogenetisch in vier Gruppen aufgeteilt. Die Gruppen 1 und 2 haben sich paraphyletisch zu den Gruppen 3 und 4 entwickelt. Im Laufe der Evolution der sozialen Amöben haben sich unterschiedliche Acrasine mit sehr diversen Strukturen etabliert. So werden neben cAMP auch Pterinderivate und Glorin als Signalmoleküle genutzt. Glorin (N-propionyl-γ-L-glutamyl-L-ornithine--lactamethylester) ist ein blockiertes Dipeptid aus Glutamat und Ornithin--lactam und wurde als Acrasin von Polysphondylium violaceum identifiziert. In dieser Arbeit wurde die glorinbasierte Zell-Zell-Kommunikation während der frühen Entwicklung von Polysphondylium pallidum untersucht. Vorherige Publikationen legten bereits nahe, dass Glorin das Acrasin für P. pallidum ist. Die Acrasinase für Glorin ist definitionsgemäß die Glorinase. Durch die Identifizierung der Glorinase in P. palldium kann man die Evolution des glorinabhängigen Aggregationssystems innerhalb der Dictyosteliden studieren und genauer verstehen. In dieser Arbeit wurde ein neuer HPLC-basierter Glorinaseassay etabliert. Damit ließ sich die Glorinaseaktivität in zellfreien Überständen (sekretierte Proteine) und Zellsuspensionen (sekretierte und membrangebundene Proteine) von P. pallidum in Schüttelkultur bestimmen. Fraktionierung der sekretierte Proteine und Proteomics sollten die Glorinase identifizieren.

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Heinrich, D., 2019. Evolution glorinabhängiger interzellulärer Kommunikation in sozialen Amöben. Jena. https://doi.org/10.22032/dbt.40387
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