Proteintransport in den Chloroplasten

Die Zusammensetzung und Arbeitsweise des Tic Komplexes ist noch
ungeklärt. Tic110 ist die einzige von sieben Komponenten, die
allgemein akzeptiert ist. Die Funktion und genaue Topologie des
Proteins ist aber noch umstritten (Abb.3). Im Rahmen dieser Arbeit
wurden verschiedene Experimente zur Klärung der Topologie und
Funktion des Proteins durchgeführt. Zum Einen wurde über ein
CD-Spektrum eine alpha-helikale Sekundärstruktur für Tic110
gezeigt. Proteasebehandlung sowohl von Vesikeln der inneren
Hüllmembran als auch von intakten Chloroplasten lassen vermuten,
dass Bereiche von Tic110 in den Intermembranraum zeigen. Auf der
anderen Seite weisen Affinitätschromatographieversuche mit dem
C-Terminus von Tic110 darauf hin, dass das Protein im Stroma mit
HSP93 und HSP70 interagiert. Diese Ergebnisse lassen vermuten, dass
ein Teil des C-Terminus in den Intermembranraum ragt und ein
anderer Teil ins Stroma. Ob im C-Terminus amphiphile Helices
ausgebildet werden können, muss geklärt werden. Mengenmäßig ist
Tic110 prominenter in der inneren chloroplastidären Hüllmembran
vorhanden als Tic20, der andere „Kandidat“ für die Pore des Tic
Komplexes. Im Vergleich zur Menge von Toc75, der Pore der äusseren
Hüllmembran, ist Tic110 in ähnlichen Mengen vorhanden. Tic110 ist
also ein geeigneter Kandidat, an der Porenbildung beteiligt zu
sein. Desweiteren wurden Interaktionspartner vom N-Terminus von
Tic110 gesucht. Dabei wurde ein 32 kDa Protein gefunden, dass große
Homologien zu sogenannten „short-chain“ Dehydrogenasen aufweist. In
der vorliegenden Arbeit wurde über Importversuche und
Immunpräzipitationsexperimente eine Zugehörigkeit des Proteins zum
Tic Komplex gezeigt. Die Komponente wurde Tic32 genannt. Tic32 ist
eine funktionelle Dehydrogenase, deren Beteiligung während des
Importprozesses noch zu klären bleibt. T-DNA Insertionslinien von
Tic32 ergaben, dass das Protein für die für die
Plastidenentwicklung essentiell ist. Da mit Tic32 neben Tic55 und
Tic62 nun schon die dritte Tic Komponente gefunden wurde, die Redox
Charakteristika aufweist, wurden verschiedene Importexperimente
durchgeführt. Dafür wurden zwei chloroplastidäre FNR-Isologe und
zwei chloroplastidäre Fd-Isologe in Chloroplasten importiert, deren
Redoxzustand vor der Importreaktion mit verschiedenen Metaboliten
oder Redoxkomponenten beeinflusst wurde. Sowohl nach Behandlung der
Chloroplasten mit HAR, deamino-NAD, Oxalacetat und
Kaliumhexacyanoferrat nimmt die Importeffizienz der FNR L2 Form
stark ab. Auch für die Ferredoxin-Isologe ließ sich ein
unterschiedliches Importverhalten feststellen, wenn auch nicht so
eindeutig wie für die FNR-Isologe. Dieser Regulationsmechanismus
muß nun in weiteren Experimenten genauer untersucht werden.