Charakterisierung des Arabidopsis COG-Komplexes

Der pflanzliche Golgi Apparat ist nicht nur eine zentrale Drehscheibe für den Transport und die Sortierung von Proteinen und Lipiden, sondern auch eine Kohlenhydratfabrik mit zwei Hauptfunktionen: die Synthese komplexer Polysaccharide der Zellwandmatrix und die Modifikation der Oligosaccharid-Seitenketten von Glykoproteinen. Der konservierte oligomere Golgi (COG) Komplex ist ein evolutionär konservierter peripherer Membranproteinkomplex, der in Säugetieren und Hefen essentiell für die Bildung und/oder Erhaltung der strukturellen und funktionellen Ordnung des Golgi Apparates ist. Aufgrund dessen ist der COG-Komplex ein Teil der allgemeinen Maschinerie für die Organisation von Glykosylierungsenzymen innerhalb des Golgis, indem dieser beim Transport innerhalb eines Golgi-Stapels als Tethering-Faktor retrograder Vesikel fungiert. In Säugetieren und Hefen existiert der COG-Komplex als zweilappige Struktur bestehend aus acht Untereinheiten (Cog1 bis Cog8). Der Verlust von COG-Untereinheiten ruft Störungen bei der Sortierung von Proteinen, Glykosylierung und Morphologie von Golgi-Stapeln hervor. Im Gegensatz dazu weiß man in Pflanzen praktisch nichts über die Existenz eines COG-Komplexes sowie die Funktion einzelner COG-Untereinheiten. Dieses Projekt wird einen Blick auf die Lokalisation und Funktion homologer Pflanzen-COGs und vermeintlich interagierender Proteine in Arabidopsis und Tabak werfen mittels Abbildung lebender Zellen und Massenspektrometrie. Neben der Erforschung der subzellulären Lokalisation der homologen COGs in Pflanzen wird das Projekt die Ermittlung einer Interaktionskarte von COG-Untereinheiten und die Beschreibung potentieller Interaktionen zwischen COGs und strukturellen, regulatorischen und prozessierenden Proteinen und Enzymen zum Ziel haben, von denen wir wissen, dass sie im Golgi lokalisiert oder mit der Membran der Zisternen eines Golgi- Stapels assoziiert sind. Die Untersuchung von COG-Mutanten wird Aufschluss über eine vermeintliche Funktion des COG-Komplexes in Pflanzenzellen geben.