title: The characterization of the Pex11 protein family in yeast
Creators: name: Huber, Anja
Publisher: name: :none
Year: 2011

description: Eukaryotische Organismen bestehen aus unterschiedlichen Kompartimenten. Diese sogenannten Organellen haben eine bestimmte Funktion in der Zelle. Sie sind von Membranen umgeben, die dafür sorgen, dass jedes Kompartiment seine Funktion ausüben kann. Peroxisomen spielen eine wichtige Rolle im Lipidmetabolismus. Sie sind sehr vielfältige Organellen, deren Größe, Zahl und Proteingehalt abhängig vom Zell- und Gewebetyp und von den Umweltbedingungen sind. Peroxisomen können durch Wachstum und Teilung aus bereits existierenden Organellen oder de novo aus dem endoplasmatischen Retikulum entstehen. Ihre Biogenese wird durch eine Gruppe von Proteinen, den sogenannten Peroxinen kontrolliert. In dieser Arbeit habe ich untersucht, wie sich Peroxisomen vermehren und welche Peroxine an diesem Prozess beteiligt sind. Die Hefe Saccharomyces cerevisiae wurde dabei als Modelorganismus benutzt. In diesem Organismus sind die Peroxine der Pex11 Proteinfamilie, Pex11p, Pex25p und Pex27p, in die Vermehrung der Peroxisomen involviert. Orthologe dieser Proteine wurden in allen eukaryotischen Organismen identifiziert. Hefezellen, denen PEX11 fehlt, besitzen weniger und größere Peroxisomen und konsumieren weniger Ölsäure als Wildtypzellen. Die detaillierte molekulare Funktion der Mitglieder der Pex11 Proteinfamilie war bis jetzt nicht bekannt. Das Ziel dieser Studie war es, die individuellen Rollen der drei Pex11-ähnlichen Hefeproteine zu bestimmen. Die Ergebnisse dieser Studie zeigen, dass Pex25p die Elongation der Membran bereits existierender Peroxisomen initiiert und an der de novo Biogenese aus dem ER beteiligt ist. Weiters bringe ich den Beweis, dass Pex27p eine inhibitorische oder kompetetive Rolle in der Aktivierung der Membranelongation von Peroxisomen spielt, aber auch die de novo Biogenese aus dem ER initiieren kann. Schließlich führen die Ergebnisse meiner Arbeit zur Schlussfolgerung, dass die Funktion von Pex11p auf den Erhalt der metabolischen Aktivität und die Vermehrung bereits existierender Peroxisomen beschränkt ist.
description: All eukaryotic organisms are subdivided into different compartments. These compartments, named organelles execute distinct functions in the cell and the surrounding membranes make sure that each compartment is able to fulfil this function. Among these organelles, peroxisomes play an important role in lipid metabolism. They are highly versatile compartments whose size, number and protein content can vary depending on the cell and tissue type and on the environmental conditions. Peroxisomes can derive from already existing organelles by growth and division or they can be formed de novo from the endoplasmic reticulum. Their biogenesis is controlled by a set of proteins, the peroxins. In this study I investigated how peroxisomes proliferate and which peroxins play important roles in this process using the yeast Saccharomyces cerevisiae as model system. In this organism the peroxins of the Pex11 protein family, Pex11p, Pex25p and Pex27p, are known to be involved in peroxisome proliferation, orthologs of these have been identified in all eukaryotic organisms. Yeast cells lacking PEX11 display fewer and larger peroxisomes as well as reduced utilization of oleic acid compared to wild type cells. The detailed molecular function of the yeast Pex11 protein family members was not yet known, and the aim of this study was to reveal the individual roles of the three yeast Pex11-related proteins. The data from this study demonstrate that Pex25p catalyzes the priming event for membrane elongation of existing peroxisomes and participates in the initiation of de novo biogenesis from the ER. Moreover, I provide evidence that Pex27p fulfils an inhibitory or competitive function in the priming event of peroxisome membrane elongation but by itself is able to initiate de novo biogenesis at the ER. Finally, the results of my work lead to the conclusion that the function of Pex11p is limited to sustaining the metabolic activity and to promote the proliferation of peroxisomes already present in the cell.