@phdthesis{Jaeschke2012,
  author    = {Yvonne J{\"a}schke},
  title     = {Funktionelle Analyse der Interaktion pleiotroper Faktoren der Histonmodifizierung mit spezifischen Regulatoren der Phospholipidbiosynthese in der Hefe Saccharomyces cerevisiae},
  journal    = {Functional analysis of interaction of pleiotropic factors of histone modification with specific regulators of phospholipid biosynthesis in the yeast Saccharomyces cerevisiae},
  url       = {https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:gbv:9-001230-0},
  year      = {2012},
  abstract  = {Die Regulation der Phospholipid-Biosynthesegene in der Hefe Saccharomyces cerevisiae erfolgt {\"u}ber die Verf{\"u}gbarkeit der Phospholipid-Vorstufen Inositol und Cholin (IC). Bei ICMangelbedingungen wird die Transkription der Strukturgene stimuliert und bei IC-{\"U}berschuss im Medium reprimiert. Im Promotorbereich dieser Gene befinden sich spezifische UAS-Elemente („inositol/choline-responsive element\&\#147;, ICRE-Motive), welche von den Aktivatoren Ino2 und Ino4 gebunden werden. Bei IC-Mangel kommt es zu einer Anh{\"a}ufung des Intermediats Phosphatids{\"a}ure, wodurch der Repressor Opi1 durch die Interaktion mit Scs2 au{\"s}erhalb des Zellkerns am endoplasmatischen Reticulum gebunden wird. Wenn ausreichend IC im Medium vorhanden ist, kann der Repressor Opi1 in den Zellkern einwandern und den Aktivator Ino2 binden. Ferner kann Opi1 {\"u}ber seine Opi1-Sin3-Interaktionsdom{\"a}ne (OSID) mit der PAH1 („paired amphipathic helix\&\#147;) des Corepressors Sin3 interagieren. Ein Ziel dieser Arbeit war es, ausgew{\"a}hlte Aminos{\"a}uren in der OSID durch gerichtete Mutagenese gegen Alanin auszutauschen und die erhaltenen Opi1-Varianten auf ihre Repressorfunktion hin zu untersuchen. Die Substitution einzelner Aminos{\"a}uren innerhalb der OSID offenbarte die Notwendigkeit der Aminos{\"a}uren L56, V59 und V67 f{\"u}r die Opi1-Sin3 Bindung. Die Ergebnisse legten au{\"s}erdem nahe, dass die Repression nicht allein {\"u}ber Sin3 vermittelt wird. Tats{\"a}chlich konnte gezeigt werden, dass die innerhalb der OSID von Opi1 kritischen Aminos{\"a}uren der Opi1-Sin3 Bindung (L56, V59 und V67) auch f{\"u}r die Interaktion von Opi1 mit Cyc8 wichtig sind. Dementsprechend rekrutiert Opi1 mit Hilfe der OSID zwei pleiotrope Corepressoren. Sin3 bindet {\"u}ber die PAH1 an die OSID, w{\"a}hrend die Opi1-Cyc8- Bindung {\"u}ber die TPR-Motive im Cyc8 vermittelt wird. Desweiteren zeigte sich, dass die sin3 cyc8 Doppelmutante synthetisch letal ist. Sin3 ist eine Untereinheit in mehreren Komplexen der Histondeacetylase (HDAC) Rpd3 und fungiert als Plattform f{\"u}r viele Protein-Protein Wechselwirkungen. Innerhalb des Sin3/Rpd3LKomplexes wurde der Einfluss mehrerer Untereinheiten (Pho23, Sap30, Sds3, Ume1 und Dep1) untersucht. Hier zeigte sich, dass Pho23 einen entscheidenden Einfluss auf die Regulation ICRE-abh{\"a}ngiger Gene hat. In den sich anschlie{\"s}enden Interaktionsanalysen konnte eine Bindung von Pho23, Sds3 und Sap30 an Sin3 gezeigt werden. Eine genauere Kartierung der Pho23-Sin3 Bindung zeigte, dass Pho23 {\"u}ber zwei voneinander unabh{\"a}ngige Dom{\"a}nen (Pho23-Sin3-Interaktionsdom{\"a}ne; PSID1 und PSID2) mit Sin3 wechselwirkt, wobei die Interaktion der PSID1 und der PSID2 mit der HID (HDAC-Interaktionsdom{\"a}ne) im Sin3 erfolgt. Die katalytische Aktivit{\"a}t innerhalb der Sin3/Rpd3-Komplexe ist durch die HDAC Rpd3 gegeben. Durch Untersuchungen der HDACs der Klasse I (Rpd3, Hos1 und Hos2) bzw. der Klasse II (Hda1 und Hos3) konnte f{\"u}r ICRE-abh{\"a}ngige Genorte gezeigt werden, dass eine rpd3 hda1 hos1 Dreifachmutante {\"a}hnlich dereguliert ist wie eine sin3 Mutante. Bei Interaktionsstudien der HDACs Rpd3, Hda1 und Hos1 mit Sin3 konnten neben der bereits bekannten HID im Sin3 (aa 801-1100) zwei neue HIDs (HID2: aa 473-600, HID3: aa 1100- 1210) identifiziert werden. Die Histondeacetylase Rpd3 bindet an die HID1 und an die HID3, w{\"a}hrend Hda1 und Hos1 jeweils an HID2 und HID3 binden. Interessanterweise stellte sich heraus, dass die Bindedom{\"a}ne f{\"u}r die Sin3-Bindung innerhalb der Deacetylase-Dom{\"a}ne (DAC) aller drei HDACs liegt. F{\"u}r Hos1 konnte die Sin3 Bindedom{\"a}ne auf einen Aminos{\"a}urebereich von 236-400 eingegrenzt werden. F{\"u}r die Hda1- Sin3 Bindung konnten zwei voneinander unabh{\"a}ngig interagierende Bereiche im Hda1 (aa 201-250 und aa 251-300) beschrieben werden. Neben der Deacetylierung wurde der regulative Einfluss einer weiteren kovalenten Histonmodifizierung, n{\"a}mlich der der Methylierung durch Histonmethyltransferasen (HMT; Set1, Set2 und Dot1) und der Demethylierung durch Histondemethylasen (HDM; Jhd1, Jhd2, Ecm5, Gis1 und Rph1) auf die Genexpression der Phospholipid-Biosynthesegene untersucht. Hier konnte f{\"u}r die HMT Set2 (spezifisch f{\"u}r Lysin-36 im Histon H3) ein gro{\"s}er Einfluss auf die ICRE-abh{\"a}ngige Genexpression gezeigt werden. Desweiteren konnte gezeigt werden, das Set2 direkt an Ino2 bindet. Die Kartierung der Interaktionsdom{\"a}ne offenbarte, dass die katalytische SET Dom{\"a}ne im Set2 mit der DNA-bindenden bHLHDom{\"a}ne von Ino2 wechselwirkt.},
  language  = {de}
}