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Institut für Mikrobiologie und Weinforschung
Zellwandaufbau von Saccharomyces cerevisiae
Referentin: Franziska Sorge
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Funktion der Zellwand
• Physikalische Schutzwirkung
• Osmotische Stabilität
• Permeabilitätsbarriere für Wasser und Moleküle
• Bindung von Kationen
• Zell-Zell-Erkennung
• Zell-Zell-Adhäsion
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Zusammensetzung der Zellwand
Makromolekül Anteil an Zellwandmasse %
Mannoproteine 30-50
1,6-β-Glucan 5-10
1,3-β-Glucan 30-45
Chitin 1,5-6
Zellwandkomponenten von außen nach innen
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Aufbau der Zellwand
Walker GM (1998) Yeast. Phyiology and Biotechnology, Wiley
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Aufbau der Zellwand - Glucane
- Hauptbestandteil der Zellwand
- β-1,3- und β-1,6-Glucane
- ß-1,3-Glucan-Ketten (1500 Glucose-Molekülen)
- β-1,6-Glucan-Ketten (150 Glucoseeinheiten)
- β-1,6-Glucan bindet Glycosylphosphatidylinositol (GPI) abhängige Proteine
- β-1,3-Glucan bindet PIR-Proteine
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Aufbau der Zellwand - Glucan
Verzweigungsstruktur von β-1,3 und β-1,6 Glukan
Jährig SC (2007) Bioaktivitäten von Wertstoffen aus Saccharomyces Hefen, Berlin, S.16.
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Aufbau der Zellwand - Glucan
Zentrale Rolle von ß-1,6-Glucan im Zellwandnetzwerk
(in Anlehnung an Kollar et al. 1997)
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Aufbau der Zellwand - Chitin
- Lineare Ketten (etwa 120 N-Acetylglucosamin-Einheiten)
- Um die Sprossnarben angeordnet
- 10% des Chitins in lateralen Zellwänden
- reduzierendes Ende des Chitins koppelt an β-1,3- oder β-1,6-Glucan
- Funktion: Unlöslichkeit der Zellwand, Stabilität
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Aufbau der Zellwand - Chitin
Aufbau des Chitins
Jährig SC (2007) Bioaktivitäten von Wertstoffen aus Saccharomyces Hefen, Berlin, S.20.
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Aufbau der Zellwand - Chitin
Elektronenmikroskopische Aufnahme einer Knospung und Knospungsnarben
Schematische Darstellung Aufbau einer Hefezelle
Jährig SC (2007) Bioaktivitäten von Wertstoffen aus Saccharomyces Hefen, Berlin, S.13.
http://202.114.65.51/fzjx/wsw/newindex/tuku/MYPER/e02/776.htmStand: 24.01.2013
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Aufbau der Zellwand - Mannoproteine
- Glycosylierte Polypeptide
- Kohlenhydratanteil bilden die Mannane
- An etwa jedem 15. Mannosebaustein eine Phosphatgruppe
- Bestimmen Oberflächeneigenschaften
- 2 Klassen von Zellwandproteinen (GPI- und PIR-Proteine)
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Aufbau der Zellwand - Mannoproteine
Harrison JS, Rose AH Second Edition. The Yeasts. Volume 3. Metabolism and Physiology of Yeasts
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Aufbau der Zellwand - Mannoproteine
GPI-Proteine:
- GPI-Anker aus Glucosamin, Inositol und Phospholipid
- Abspaltung des GPI-Ankers an Zelloberfläche
- Proteine werden an β-1,6-Glucan geknüpft (O-Bindung)
- β-1,6-Glucan mit β-1,3-Glucan verbunden
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Aufbau der Zellwand - Mannoproteine
Verankerung GPI-abhängige Mannoproteine in der Zellwand
Jährig SC (2007) Bioaktivitäten von Wertstoffen aus Saccharomyces Hefen, Berlin, S.19.
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Aufbau der Zellwand - Mannoproteine
PIR-Proteine:
- die PIR-Proteine binden direkt an β-1,3-Glucan
- enthalten keinen GPI-Anker
Aufbau und Verankerung der PIR-Proteine
Klis FM et al. (2006) Cell wall construction in Saccharomyces cerevisiae, Yeast 23: 189.
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Aufbau der Zellwand - Mannoproteine
Funktion:
- Oberflächeneigenschaften
- Agglutination und Flokkulation (GPI-abhängige Proteine)
- Vermutung Beeinflussung der Zellwandfestigkeit (PIR-Proteine)
- scheinen die Permeabilität der Zellwand zu bestimmen
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Aufbau der Zellwand - Zusammenfassung
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Literatur
Klis FM et al. (2006) Cell wall construction in Saccharomyces cerevisiae, Yeast 23: 185-202
http://www.chateauneuf.dk/artikler/vini15.jpg Stand: 24.01.2013
Walker GM (1998) Yeast. Phyiology and Biotechnology, Wiley
Jährig SC (2007) Bioaktivitäten von Wertstoffen aus Saccharomyces Hefen, Berlin, S.13-21.
Lorberg A (2000) Untersuchungen zur Regulation der Zellintegrität in Hefen, Düsseldorf, S. 2-6.
Hagen I (2002) Untersuchungen zur Zellwandbiogenese der Bäckerhefe Saccharomyces cerevisiae, Regensburg, S.2-8.