b a c - repOSitorium - Universität Osnabrück

1.2 Die Protein-Translokase des Endoplasmatischen Retikulums: Der Sec61-Komplex
Goloubinoff und De Los Rios (2007). Des Weiteren wird BiP auch eine regulatorische
Funktion auf das Gating des Translokonkanals und damit für die Aufrechterhaltung der
Permeabilitätsbarriere an der ER-Membran zugeschrieben. Demnach verschließt BiP
die wassergefüllte Pore vor, während und nach der Translokation (Hamman et al., 1998;
Haigh und Johnson, 2002; Wirth et al., 2003; Alder et al., 2005), kann diese aber auch
koordiniert öffnen (Crowley et al., 1994) und so das Vorstufenprotein luminal entlassen.
Für die Insertion polytopischer Membranproteine wurde ein Modell entwickelt, bei dem
sich Ribosom und BiP abwechselnd vom Translokon ablösen, so dass cytosolische und
luminale Loops des Präproteins entlassen werden können (Liao et al., 1997; Haigh und
Johnson, 2002; Alder et al., 2005).
Während der Translokation wird das Vorstufenprotein vom Signalpeptidase-Komplex
prozessiert und die N-terminale Signalsequenz proteolytisch abgespalten, eine Voraus-
setzung für weitere Modifikationen nach Abschluss der Translokation wie Glykosylierung
durch die Oligosaccharyl-Transferase (OST) (Chen et al., 2001). Der SPC wird über eine
Interaktion der Untereinheit SPC25 mit der β-Untereinheit des Sec61 an das Translo-
kon rekrutiert (Kalies et al., 1998). Die abgespaltenen Signalsequenzen werden lateral in
die Membran inseriert, dort von der membranständigen Signalpeptid-Peptidase (SPP)
intramembran geschnitten (Weihofen et al., 2002) und ins ER-Lumen (Lemberg et al.,
2001) oder ins Cytosol (Weihofen et al., 2000) entlassen.
Nach Abschluss der Translokation werden die löslichen Proteine über ein ER-luminales
Chaperonsystem weiteren Modifikationen zugeführt (siehe 1.2.4).
In Saccharomyces cerevisiae wird der cotranslationale Transport hauptsächlich vom
Sec61p-Komplex vermittelt (Prinz et al., 2000b). Dieser wird von den Proteinen Sec61p
(homolog zur Sec61α-Untereinheit in Säugern), Sbh1p (Sec61β) und Sss1p (Sec61γ) kon-
stituiert (Panzner et al., 1995). Daneben wurde ein Sec61-homologer Proteinkomplex
identifiziert, der als Ssh1p-Komplex bezeichnet wird und die Proteine Ssh1p, Sbh2p und
Sss1p zusammenfasst (Finke et al., 1996). Im Gegensatz zum Sec61p-Komplex ist der
Ssh1p-Komplex nicht essenziell, Ssh1p∆-Stämme zeigen keine ausgeprägten Wachstums-
defekte oder Störungen in der Proteintranslokation (Finke et al., 1996; Wittke et al.,
2002). Es wurde gezeigt, dass der Ssh1p-Komplex nicht mit dem für den posttranslatio-
nalen Transport essenziellen Sec62p/Sec63p-Komplex interagiert (Wittke et al., 2002).
Außerdem bindet Ssh1p Ribosomen mit ähnlicher KD wie Sec61p (Prinz et al., 2000a).
Entsprechend wurde postuliert, dass der Ssh1p-Komplex einen alternativen, cotransla-
tionalen Proteinimportweg darstellt (Wittke et al., 2002). Damit übereinstimmend kann
eine Exprimierung von Ssh1p Defekte im Sec61p-vermittelten cotranslationalen Trans-
port kompensieren (Cheng et al., 2005), Sec61p in Null-Mutanten aber nicht ersetzten
(Cheng et al., 2005; Finke et al., 1996). Jermy et al. (2006) haben zusätzlich zu Sec61p-
7