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Identification and characterization of mitochondrial signaling pathways as core regulators of apoptosis in Saccharomyces cerevisiae

Authors
Publisher
Universität Tübingen
Publication Date
Keywords
  • Apoptosis
  • Bäckerhefe
  • Mitochondrium
  • Caspasen
  • Apoptosis
  • Yeast
  • Mitochondria
  • Caspase
  • Chemistry And Allied Sciences

Abstract

Apoptose ist eine evolutionär konservierte Form des programmierten Zelltodes, die zunächst in dem Fadenwurm Caenorhabditis elegans und in Zellkulturen untersucht wurde. Die Entdeckung morphologischer Merkmale der Apoptose in Hefe sowie die Identifizierung einer Hefecaspase ließen diesen einzelligen Eukaryonten zu einem möglichen Modellorganismus für die Erforschung der Apoptose werden. Mitochondrien sind nicht nur die Energieerzeuger, sondern auch die „Waffenkammer“ der Zelle. Mitochondriale Cytochrom c-Ausschüttung in das Cytosol ist ein wichtiger Bestandteil des apoptotischen Signalweges in Säugerzellen. In dieser Arbeit wird nachgewiesen, dass die Mitochondrien auch bei der Hefeapoptose beteiligt sind. Bei der Induktion von Apoptose durch Überexpression der Hefecaspase Yca1p (Yeast Caspase 1) konnte eine Ausschüttung von Cytochrom c aus den Mitochondrien ins Cytosol beobachtet werden. Überdies ist die Caspase in Nullmutanten der beiden Isoformen von Cytochrom c in Saccharomyces cerevisiae nicht mehr in der Lage, ihre todbringende Wirkung zu entfalten. Umgekehrt wird durch eine Überexpression von Cyc1p, der unter aeroben Bedingungen exprimierten Isoform von Cytochrom c, eine verringerte Überlebensfähigkeit von S. cerevisiae hervorgerufen, was wiederum durch die Deletion des Hefegens YCA1 verhindert werden kann. Schließlich konnte gezeigt werden, dass für die Yca1p-vermittelte Apoptose eine intakte Atmungskette benötigt wird.

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