Wechselwirkungen der V-ATPasevon Manduca sexta mit dem Aktin ...

Einleitung
funde dürften diese Untereinheit allerdings als konstitutive Untereinheit von V-ATPasen aus-
weisen, da sie nunmehr auch bei der Hefe nachgewiesen werden konnte (Sambade and Kane,
2004).
V1- und Vo-Komplex bilden zusammen die funktionelle V-ATPase, die die Hydroly-
se von ATP katalysiert und die Protonen durch die Membran transportiert. Bei Manduca war
ursprünglich nachgewiesen worden, dass während der Häutung der Raupen und beim Hun-
gern der V1-Komplex vom Vo-Komplex dissoziiert (Gräf et al., 1996; Sumner et al., 1995).
Dabei dissoziiert offensichtlich auch die Untereinheit C vom V1-Komplex und beide sind frei
im Zytosol zu finden (Wieczorek et al., 2000). Die Dissoziation, die inzwischen auch für die
ATPasen von Hefen und Säugetieren nachgewiesen wurde (Forgac, 1998; Kane, 1995) und
damit ein allgemeines Charakteristikum für V-ATPasen sein dürfte, ist ein reversibler Pro-
zess; beide Komplexe können wieder reassoziieren, wobei die Anwesenheit der Untereinheit
C aber nicht unbedingt nötig zu sein scheint (Parra and Kane, 1996; Puopolo and Forgac,
1990; Puopolo et al., 1992). Die reversible Dissoziation ist ein sehr effektiver Weg, die V-
ATPase auszuschalten, weil der abgefallene V1-Komplex keine Mg 2+ -ATPase-Aktivität (Hyd-
rolyse von ATP in Anwesenheit von millimolarem Mg 2+ ) besitzt und der membrangebundene
Vo-Komplex auch ohne angedockten V1-Komplex protonendicht ist (Beltran and Nelson,
1992; Gräf et al., 1996). Die im Reagenzglas nachgewiesene Ca 2+ -ATPase-Aktivität (Hydro-
lyse von ATP in Anwesenheit von millimolarem Ca 2+ ) (Gräf et al., 1996; Peng et al., 1993;
Peng et al., 1994; Xie, 1996) ist wegen der submikromolaren Ca 2+ -Konzentration im Zytosol
physiologisch ohne Bedeutung.
Die Aktivität von V-ATPasen wird offensichtlich nicht nur durch die reversible Dis-
soziation, sondern auch auf anderen Ebenen kontrolliert. So kann die Regulation schon bei der
Biosynthese der Untereinheiten beginnen. Bei den Raupen von Manduca wurde nachgewie-
sen, dass die Transkriptionsrate bestimmter Untereinheiten bei der Häutung oder während
Hungerperioden deutlich abnimmt. Offensichtlich spielt die Hämolymph-Konzentration von
20-Hydroxyecdyson, einem Schlüsselhormon bei der Häutung, eine entscheidende Rolle
(Reineke et al., 2002). Erhärtet wird dieser Befund durch das Vorkommen putativer Ecdyson-
regulierbarer Bereiche in den Promotoren der Gene für die Untereinheiten B, G und d. Auch
auf der posttranskriptionellen Ebene könnte die V-ATPase kontrolliert werden, wie der
Nachweis von Antisense-RNA für die Untereinheit d der V-ATPase von Manduca zeigt
(Merzendorfer et al., 1997).
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