Identifizierung von beta-Oxidationsenzymen in Nematoden

Einige genetisch bedingte Krankheiten, wie z.B. Zellweger Syndrom oder Adrenoleuko-dystrophie, sind auf den Mangel an funktionellen Peroxisomen zurückzuführen, was Störungen der neuronalen Entwicklung und Neurodegeneration zur Folge hat. In gesunden Zellen enthalten die Peroxisomen neben den Enzymen des Wasserstoffperoxid-Metabolismus eine Reihe anderer Proteine, die an wichtigen metabolischen Prozessen beteiligt sind. Dazu gehört u.a. auch der Abbau von Fettsäuren, welcher in allen Organismen in den Peroxisomen stattfindet, aber zumindest in Säugetieren zusätzlich auch in den Mitochondrien abläuft. Das derzeit beste Modellsystem für neuronale Entwicklung stellt der Wurm Caenorhabditis elegans dar, dessen Nervenzellen morphologisch gut charakterisiert sind, und dessen komplettes Genom bereits sequenziert ist. Allerdings ist sehr wenig über die Peroxisomen oder über den Abbau von Fettsäuren in diesem Organismus bekannt. Um herauszufinden, ob C. elegans ein gutes System für Untersuchungen über den Einfluß der Peroxisomen auf die neuronale Entwicklung ist, sollten in einem ersten Schritt in den Peroxisomen dieses Organismus enthaltene Proteine charakterisiert werden, wobei aufgrund im Labor vorliegender Erfahrung an die Enzyme der ?-Oxidation von Fettsäuren gedacht ist. Im Rahmen des vorliegenden Projekts sollen daher offene Leserahmen aus C. elegans kloniert werden, deren Produkte an der beta-Oxidation von Fettsäuren beteiligt sind; die entsprechenden Proteine in Bakterien produziert und ihre enzymatische Aktivität identifiziert werden; die intrazelluläre Lokalisation der entsprechenden Proteine als Fusionsproteine in der Hefe Saccharomyces cerevisiae bestimmt werden; entsprechende Hefemutanten mit den cDNAs für diese neuen Proteinen komplementiert werden.