title: Nuclear import of the TEAD transcription factor Tec1 from Saccharomyces cerevisiae
title: Kernimport des TEAD-Transkriptionsfaktors Tec1 aus Saccharomyces cerevisiae
Creators: name: Kern, Sandra
Publisher: name: Philipps-Universität Marburg
Year: 2011
Subjects: Zellkern
Biowissenschaften, Biologie
transcription factor
Proteintransport
nucleus
protein transport
Saccharomyces cerevisiae
Transkriptionsfaktor

description: Über den Kerntransport von
      Transkriptionsfaktoren der TEAD-Familie sind bisher noch
      keine Untersuchungen gemacht worden. In dieser Arbeit wurde
      der Kernimport von Tec1, dem einzigen TEAD-Protein aus
      Saccharomyces cerevisiae, detailliert untersucht. In S.
      cerevisiae erfüllt Tec1 vielfältige Funktionen bei der
      Steuerung der Zellteilung und der Zelldifferenzierung. In
      dieser Studie wurden zwei Bereiche des Proteins
      identifiziert, NLS1 und NLS2 (NLS für nuclear localization
      signal, Kernlokalisierungssignal), die notwendig und
      hinreichend für die Kernlokalisierung von Tec1 sind. NLS1
      liegt in der N-terminalen Hälfte des Proteins und überlappt
      vollständig mit der TEA-Domäne, welche DNA-Bindung
      vermittelt. Es konnte gezeigt werden, dass mehrere
      Aminosäuren für die Funktion der NLS1 kritisch sind und die
      meisten dieser Reste auch gleichzeitig bei der Bindung an
      TCS-Elemente (TCS für TEA consensus sequence) in der DNA eine
      wichtige Rolle spielen. In einem Strukturmodell liegen diese
      Reste in einer gemeinsamen Ebene, die folglich sowohl die
      Kontaktstelle für die Bindung an die DNA als auch vermutlich
      an Importine darstellt. Drei Aminosäuren wurden
      identifiziert, deren Seitenketten nicht für die DNA-Bindung
      entscheidend sind, deren Mutation jedoch zu einer geringeren
      Kernimporteffizienz führt. Demzufolge können die Funktionen
      DNA-Bindung und Kernlokalisierung zumindest teilweise
      getrennt werden. NLS2 liegt in der C-terminalen Hälfte von
      Tec1 und entspricht einem Bereich, der auch für die
      Interaktion mit anderen Proteinen, z. B. dem
      Trans-kriptionsfaktor Ste12, notwendig ist. Es konnte aber
      gezeigt werden, dass in Abwesenheit von Ste12 der Kernimport
      von Tec1 über die NLS2 nicht beeinträchtigt ist. In der NLS2
      wurden zwei benachbarte basische Reste, Lysin 318 und Arginin
      319, als kritisch für die Funktion identifiziert. Weitere
      genetische und zellbiologische Untersuchungen ergaben, dass
      beide NLS-Bereiche für einen optimalen Kernimport benötigt
      werden. Biochemische Bindestudien ergaben zudem, dass beide
      NLSs mit mehreren Importinen interagieren können, wobei drei
      Importine beide Lokalisierungssignale erkennen, während vier
      Importine spezifisch für NLS1 bzw. NLS2 sind. Für Tec1
      ergeben sich den Ergebnissen dieser Arbeit zufolge zahlreiche
      Importmöglichkeiten, da es zwei NLSs enthält, die jeweils von
      mehreren Importinen gebunden werden können. Dies lässt darauf
      schließen, dass der Kernimport von Tec1 unter verschiedenen
      Bedingungen sichergestellt wird, unter denen dieser
      TEAD-Transkriptionsfaktor seine vielfältigen Funktionen
      wahrnehmen kann.
description: Nuclear transport of the
      TEAD-familiy transcription factors has not been studied so
      far. In this work, nuclear import of Tec1, the only
      TEAD-protein from Saccharomyces cerevisiae, has been
      investigated in detail. In S. cerevisiae, Tec1 fulfills
      versatile functions by controlling cell division and cell
      differentiation. The study revealed that two regions of the
      protein, NLS1 and NLS2 (NLS for nuclear localization signal),
      are necessary and sufficient for nuclear localization of
      Tec1. NLS1 lies in the N-terminal half of the protein and
      overlaps completely with the TEA-domain which confers
      DNA-binding. Several amino acids were identified to be
      critical for the function of NLS1 and that most of these
      residues are also important for binding to TCS-elements (TCS
      for TEA consensus sequence) in the DNA. In a structural
      model, these residues are arranged in the same plane,
      indicating that this area serves as the contact site for
      DNA-binding as well as probably for importins. Three amino
      acids have been identified, whose side chains are not crucial
      for DNA-binding, but mutation of these residues leads to a
      decreased efficiency of nuclear import. Therefore, the
      functions DNA-binding and nuclear localization can be
      separated at least partially. NLS2 is in the C-terminal half
      of Tec1 and corresponds to a region which is necessary for
      interactions with other proteins, for example the
      transcription factor Ste12. It could be shown that nuclear
      import of Tec1 is not affected in the absence of Ste12. In
      NLS2 two adjacent residues, lysine 318 and arginine 319, have
      been identified to be crucial for its function. Further
      genetic and cell biological analyses showed that both
      NLS-regions are required for optimal nuclear import.
      Biochemical binding assays revealed that both NLSs can
      interact with several importins. Three of them can recognize
      both localization signals, whereas four importins are
      specific for NLS1 or NLS2. According to the results of this
      work, there are numerous ways for Tec1 nuclear import,
      because it contains two NLSs which interact with several
      importins each. This leads to the conclusion that nuclear
      import of Tec1 is ensured under different conditions so that
      this TEAD-transcription factor can fulfill its versatile
      functions.