@phdthesis{Kaasch2002,
  author    = {Kaasch, Achim J.},
  title     = {Charakterisierung und Lokalisation der Toxoplasma gondii Katalase: Peroxisomen in Apicomplexa?},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-6493},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2002},
  abstract  = {Toxoplasma gondii ist ein obligat intrazellul{\"a}rer, einzelliger Parasit aus dem Phylum der Apicomplexa. Infektionen des Menschen mit T. gondii verlaufen meist subklinisch. Nach einer Infektion persistiert der Erreger f{\"u}r viele Jahre in Hirn- und Muskelgewebe. Durch Reaktivierung des Erregers, z. B. durch eine Immunschw{\"a}chekrankheit oder unter Immunsuppression, kann eine Enzephalitis mit septischer Streuung entstehen. Eine diaplazentare Infektion f{\"u}hrt zur Fetopathia toxoplasmotica mit Fr{\"u}h- und Totgeburten oder zu der typischen enzephalitischen Trias aus Chorioretinitis, Hydrozephalus und zerebralen Verkalkungen. Ein Mechanismus, der es T. gondii erm{\"o}glicht im Wirtsorganismus zu {\"u}berleben, ist die ungew{\"o}hnlich hohe Widerstandsf{\"a}higkeit gegen{\"u}ber freien Radikalen. Die wichtigste Quelle f{\"u}r freie Radikale bei der Abwehrreaktion des Wirtsorganismus ist Wasserstoffperoxid (H2O2 ). Es wird beim sogenannten „respiratory burst" von Makrophagen freigesetzt, diffundiert dann durch biologische Membranen und sch{\"a}digt DNA, Lipide und Proteine durch Zerfall in Sauerstoffradikale. Außerdem entsteht (H2O2 ) auch bei normalen Stoffwechselvorg{\"a}ngen in den Persoxisomen der Zelle. Das Enzym Katalase (EC 1.11.1.6) wandelt zweiWasserstoffperoxidmolek{\"u}le in Wasser und Sauerstoff um und eliminiert somit toxisches Wasserstoffperoxid. Katalase liegt zumeist in spezialisierten Zellorganellen, den Peroxisomen oder Microbodies, vor. Dort dient es zum Abbau von bei metabolischen Prozessen entstehendem Wasserstoffperoxid. Im Rahmen der vorliegenden Arbeit wurde die Katalase von Toxoplasma gondii kloniert und charakterisiert. Die Klonierung von T. gondii Katalase cDNA ergab ein Protein mit 502 Aminos{\"a}uren und einem errechneten Gewicht von 57.2 kDa mit starker Homologie zu anderen eukaryontischen Katalasen. Ein polyklonales Antiserum gegen ein GST-Fusionsprotein zeigte imWestern-blot eine Bande bei ungef{\"a}hr 63 kDa. Die Immunfluoreszenz zeigte ein vesikul{\"a}res Kompartiment im vorderen Ende des Parasiten. Dieses kann von anderen Zellorganellen (Mikronemen, Rhoptrien, Granula densa und dem Apikoplast) durch doppelte Immunfluoreszenzmarkierung unterschieden werden. Zytochemisch k{\"o}nnen Katalasen durch die DAB-Pr{\"a}zipitationstechnik nachgewiesen werden. Hier zeigten sich vesikul{\"a}re Strukturen vor dem Nukleus in der Lichtmikroskopie und runde, spezifische Pr{\"a}zipitate mit einem Durchmesser von 100 bis 300nm in der Elektronenmikroskopie. Am C-terminus der T. gondii Katalase findet sich ein „peroxisomales Targeting Signal" (PTS1) in den letzten 3 Aminos{\"a}uren (-AKM). Die Expression der vollst{\"a}ndigen Katalase in CHO-Zellen resultiert in einer peroxisomalen Lokalisation, w{\"a}hrend ein Konstrukt ohne die letzten 3 Aminos{\"a}uren im Zytosol verbleibt. Wird das PTS1 mit einem Reporterprotein (Chloramphenicol-Acetyltransferase) fusioniert, wechselt dessen Lokalisation vom Zytosol zu den Peroxisomen. Damit wurde gezeigt, daß das PTS1 der T. gondii Katalase in einem heterologen System sowohl im Kontext der Katalase als auch eines Reporterproteins den Import in Peroxisomen vermitteln kann. Diese Ergebnisse sind die ersten Hinweise auf Peroxisomen in einem Parasiten der Apikomplexa. Zugleich ist T. gondii, evolutionsbiologisch gesehen, der bisher niedrigste Eukaryont in dem bisher Peroxisomen nachgewiesen wurden.},
  language  = {de}
}