@phdthesis{Grafe2019,
  author    = {Grafe, Marianne Erika},
  title     = {Analysis of supramolecular assemblies of NE81, the first lamin protein in a non-metazoan organism},
  doi       = {10.25932/publishup-44180},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:517-opus4-441802},
  school      = {Universit{\"a}t Potsdam},
  pages     = {V, 94},
  year      = {2019},
  abstract  = {Lamine sind Proteine an der inneren Kernh{\"u}lle und bilden zusammen mit verbundenen Proteinen die nukle{\"a}re Lamina. Dieses Netzwerk sorgt f{\"u}r die Stabilit{\"a}t des Zellkerns und unterst{\"u}tzt die Organisation des Zell-Zytoskeletts. Zus{\"a}tzlich sind Lamine und ihre verbundenen Proteine in viele Prozesse wie Genregulation und Zelldifferenzierung involviert. Bis 2012 war der Stand der Forschung, dass nur bei mehrzelligen Organismen eine nukle{\"a}re Lamina zu finden ist. NE81 ist das erste lamin-{\"a}hnliche Protein, das in einem nicht-mehrzelligen Organismus (Dictyostelium discoideum) entdeckt wurde. Es hat viele Eigenschaften und Strukturmerkmale mit Laminen gemeinsam. Dazu z{\"a}hlt der dreiteilige Aufbau des Proteins, eine Phosphorylierungsstelle f{\"u}r ein Zellzyklus-abh{\"a}ngiges Enzym, ein Kernlokalisationssignal, wodurch das Protein in den Kern transportiert wird, sowie eine C-terminale Sequenz zur Verankerung des Proteins in der Kernh{\"u}lle. In dieser Arbeit wurden verschiedene Methoden zur vereinfachten Untersuchung von Laminstrukturen getestet, um zu zeigen, dass sich NE81 wie bereits bekannte Lamin-Proteine verh{\"a}lt und supramolekulare Netzwerke aus Laminfilamenten bildet. Zur Analyse der Struktur supramolekularer Anordnungen wurde das Protein durch Entfernen des Kernlokalisationssignals auf der {\"a}ußeren Kernh{\"u}lle von Dictyostelium gebildet. Die anschließende Untersuchung der Oberfl{\"a}che der Kerne mit einem Rasterelektronenmikroskop zeigte, dass NE81 Strukturen in der Gr{\"o}ße von Laminen bildet, allerdings nicht in regelm{\"a}ßigen filament{\"o}sen Anordnungen. Um die Entstehung der Laminfilamente zu untersuchen, wurde l{\"o}sliches NE81 aus Dictyostelium aufgereinigt und mit verschiedenen mikroskopischen Methoden untersucht. Dabei wurde festgestellt, dass NE81 unter Niedrigsalz-Bedingungen d{\"u}nne, fadenf{\"o}rmige Strukturen und Netzwerke ausbildet, die denen von S{\"a}ugetier-Laminen sehr {\"a}hnlich sind. Die Mutation der Phosphorylierungsstelle von NE81 zu einer imitierenden dauerhaften Phosphorylierung von NE81 in der Zelle, zeigte zun{\"a}chst ein gel{\"o}stes Protein, das {\"u}berraschenderweise unter Blaulichtbestrahlung der Zelle wieder lamin-{\"a}hnliche Anordnungen formte. Die Ergebnisse dieser Arbeit zeigen, dass NE81 echte Laminstrukturen ausbilden kann und hebt Dictyostelium als Nicht-S{\"a}ugetier-Modellorganismus mit einer gut charakterisierten Kernh{\"u}lle, mit allen relevanten, aus tierischen Zellen bekannten Proteinen, hervor.},
  language  = {en}
}