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b'Die mitochondriale Au\\xdfenmembran beherbergt eine Vielzahl an Proteinen, die anhand ihrer Topologie in unterschiedliche Klassen eingeteilt werden k\\xf6nnen. Im Rahmen dieser Arbeit wurde die Biogenese von zwei Klassen untersucht. Die erste besitzt eine hydrophile cytosolische Dom\\xe4ne und ist \\xfcber eine Transmembrandom\\xe4ne im N-terminalen Bereich in der Membran verankert. Dieser N-terminale Bereich enth\\xe4lt die Signalsequenz dieser Proteine und dient gleichzeitig als Membrananker, weshalb er als Signal-Anker-Dom\\xe4ne bezeichnet wird. Zu dieser Proteinklasse geh\\xf6ren die beiden Rezeptorkomponenten des TOM-Komplexes, Tom20 und Tom70, und in S. cerevisiae das Protein OM45 mit bisher unbekannter Funktion. \\nZur Bestimmung der Bedeutung der Signal-Anker-Dom\\xe4ne f\\xfcr die Funktion des jeweiligen Proteins bzw. zur strukturellen und funktionellen Charakterisierung dieses Sequenzabschnittes wurde ein Komplementationsansatz benutzt. Damit konnte gezeigt werden, dass die Signal-Anker-Dom\\xe4nen mitochondrialer Au\\xdfenmembranproteine funktionell austauschbar sind. Folglich spielen sie f\\xfcr die spezifische Funktion des Proteins nur eine untergeordnete Rolle, sind allerdings f\\xfcr den Transport zu den Mitochondrien und f\\xfcr die Verankerung in der Au\\xdfenmembran von entscheidender Bedeutung. Des Weiteren konnte ich die strukturellen Elemente bestimmen, die zusammen mit der Ankerdom\\xe4ne das topogene Signal bilden. Eine moderate Hydrophobizit\\xe4t der Transmembrandom\\xe4ne scheint am wichtigsten zu sein, um diese Proteine zu Mitochondrien zu dirigieren. Eine positive Nettoladung in beiden flankierenden Regionen der Transmembrandom\\xe4ne erh\\xf6ht die Effizienz des Transports zu den Mitochondrien und die Membraneinbaurate, ist aber keine essenzielle strukturelle Eigenschaft dieses Signals. \\nZus\\xe4tzlich zur Charakterisierung der Signal-Anker-Dom\\xe4nen wurde der Importmechanismus dieser Proteinklasse untersucht. Dieser ist gem\\xe4\\xdf unserer Ergebnisse nicht von den bekannten Importrezeptoren, Tom20 und Tom70, abh\\xe4ngig, ben\\xf6tigt aber sehr wohl die zentrale Tom-Komponente Tom40. Im Gegensatz zu Vorstufen von Proteinen interner mitochondrialer Kompartimente und von beta-Barrel-Proteinen der Au\\xdfenmembran scheinen die Vorstufen von Proteinen mit einer Signal-Anker-Dom\\xe4ne nicht \\xfcber den von Tom40 gebildeten Kanal importiert zu werden. H\\xf6chstwahrscheinlich werden diese Proteine durch andere Teile von Tom40 erkannt und anschlie\\xdfend an der Protein-Lipid-Interphase in die Membran eingebaut.\\n\\nDie zweite untersuchte Proteinklasse der mitochondrialen Au\\xdfenmembran sind die beta-Barrel-Proteine, welche \\xfcber mehrere antiparallele beta-Faltbl\\xe4tter in der Membran verankert sind. Diese Proteine sind neben Mitochondrien in der Au\\xdfenmembran von Chloroplasten und gram-negativen Bakterien zu finden. Zu Beginn dieser Arbeit war wenig \\xfcber die Biogenese mitochondrialer beta-Barrel-Proteine bekannt. Wir konnten zeigen, dass diese Proteinklasse \\xfcber einen evolution\\xe4r konservierten Weg in Mitochondrien importiert wird. Beta-Barrel-Proteine werden zun\\xe4chst mit Hilfe des TOM-Komplexes zur Intermembranraumseite transportiert. Von dort werden sie durch einen zweiten oligomeren Proteinkomplex, den TOB-Komplex, in die Au\\xdfenmembran eingebaut. Als erste Tob-Komponente konnten wir das essenzielle Protein Tob55 identifizieren und charakterisieren. Es kann eine Pore in Lipidmembranen bilden und k\\xf6nnte folglich f\\xfcr die Insertion der beta-Barrel-Vorstufen in die Au\\xdfenmembran verantwortlich sein. Mas37 wurde ebenfalls als Bestandteil dieses Komplexes beschrieben. Auf der Suche nach weiteren Komponenten konnte ich Tob38 mit Tob55 zusammen reinigen. Tob38 ist wie Tob55 essenziell f\\xfcr das Wachstum von Hefezellen und f\\xfcr die Funktion des TOB-Komplexes. Es ist auf der Oberfl\\xe4che der mitochondrialen Au\\xdfenmembran lokalisiert. Tob38 interagiert mit Mas37 und Tob55 und ist auch in Abwesenheit von Mas37 mit Tob55 assoziiert. Der Tob38-Tob55 Kernkomplex bindet Vorstufen von beta-Barrel-Proteinen und erm\\xf6glicht deren Einbau in die Au\\xdfenmembran. Die Depletion von Tob38 f\\xfchrt zu stark verringerten Mengen an Tob55 und Mas37 und die verbleibenden Proteine bilden keinen Komplex mehr. Der Import von beta-Barrel-Vorstufenproteinen in Tob38-depletierte Mitochondrien ist stark beeintr\\xe4chtigt, wohingegen andere Au\\xdfenmembranproteine oder Proteine anderer mitochondrialer Subkompartimente mit gleicher Effizienz wie in Wildtyp-Organellen importiert werden. Demnach besitzt Tob38 eine \\xe4u\\xdferst wichtige und spezifische Funktion bei der Biogenese von mitochondrialen beta-Barrel-Proteinen. Es k\\xf6nnte f\\xfcr die Stabilit\\xe4t und Assemblierung des TOB-Komplexes notwendig sein oder an der Ausbildung einer transienten Assoziation zwischen dem TOM- und dem TOB-Komplex beteiligt sein und dabei den Transfer von Vorstufenproteinen erleichtern. Andererseits k\\xf6nnte Tob38 auch als Regulator der von Tob55 gebildeten Pore fungieren.\\n\\nMim1 konnte im Rahmen dieser Arbeit als eine weitere am Import bzw. der Assemblierung des beta-Barrel-Proteins Tom40 beteiligte Komponente charakterisiert werden. Die Depletion von Mim1 f\\xfchrt zu stark verringerten Mengen an assembliertem TOM-Komplex und zur Akkumulation von Tom40 als niedermolekulare Spezies. Wie alle mitochondrialen beta-Barrel-Proteine werden die Vorstufen von Tom40 durch den TOB-Komplex in die Au\\xdfenmembran eingebaut. Mim1 wird h\\xf6chstwahrscheinlich nach diesem TOB-abh\\xe4ngigen Schritt ben\\xf6tigt. Aufgrund der starken Konservierung im Bereich des Transmembransegments von Mim1 beim Vergleich der Proteinsequenzen verschiedener Pilze k\\xf6nnte das Protein als eine Art Membran-Chaperon fungieren. Dabei k\\xf6nnte Mim1 notwendig sein, um nicht oder teilweise assembliertes Tom40 in einer kompetenten Form f\\xfcr die Assemblierung mit den kleinen Tom-Proteinen und mit Tom22 zu halten. Mim1 ist weder eine Komponente des TOM-Komplexes noch des TOB-Komplexes, sondern scheint vielmehr Bestandteil eines weiteren, bisher nicht charakterisierten Komplexes zu sein. Zusammenfassend kann gesagt werden, dass Mim1 eine spezifische und unverzichtbare Rolle bei der Assemblierung des TOM-Komplexes spielt.'