Expression von eukaryontischen Membranproteinen in der Hefe Pichia pastoris
Bestimmte Membranproteine können nicht durch heterologe Expression im Bakterium Escherichia coli hergestellt werden. Hierfür gibt es mehrere Gründe. Zum Einen sind für den korrekten Membraneinbau eukaryontischer Proteine bestimmte Helferproteine vonnöten, die bei E. coli fehlen. Die Aminosäureketten werden zwar im bakteriellen Cytoplasma synthetisiert aber nicht in die fertige Raumstruktur "gefaltet"; sie bleiben dort aber also nutzlos liegen und werden entweder abgebaut oder verklumpen. Andererseits sind für das korrekte Funktionieren eukaryontischer Proteine separate post-translationale Modifikationen des Polypeptids erforderlich (z. B. Glykosylierung oder Phosphorylierung). Auch zu diesen biosynthetischen Extraleistungen ist das bakterielle System nicht befähigt. Für diese Zwecke wählt man daher gerne eukaryontische Expressionswirte wie beispielsweise die Hefe Pichia pastoris, welche befähigt sind, die nötigen post-translationalen Änderungen durchzuführen. Pichia pastoris (siehe die nachfolgende Abbildung) ist molekularbiologisch bestens erschlossen, und es gibt eine Reihe von
Beispielen
für die Herstellung verschiedener Proteine, auch für biotechnologische Anwendungen.
Elektronenmikroskopische Aufnahme von Pichia pastoris
In unserem Projekt stellen wir durch heterologe Expression in Pichia pastoris eine Reihe von Membranproteinen aus Säugetieren her (GPCR's und ATPasen). Wir extrahieren die Proteine aus der Hefe und führen in Kollaboration mit dem Arbeitskreis
Gerwert
darauffolgende strukturelle und funktionelle Studien durch.