English Title: Identification of factors, that functionally interact with Sac1p in Saccharomyces cerevisiae

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Abstract

Sac1p ist ein integrales ER und Golgi Membranprotein der Hefe Saccharomyces cerevisiae. Es ist beteiligt an der Regulation verschiedener zellulärer Aspekte. So reguliert Sac1p den mikrosomalen ATP-Transport. In vitro ist die ATP-Transportrate von sac1D Stämmen drastisch reduziert und die Sekretion ist verlangsamt. Außerdem spielt Sac1p eine Rolle im Phospholipid Metabolismus und ist an der Signalübertragung durch Phosphoinositide beteiligt. In dieser Arbeit konnte gezeigt werden, daß sac1D synthetisch letal mit Sekretionsmutanten des Translokationsapparates (SEC61 und SEC63) ist. Diese Ergebnisse unterstreichen die regulatorische Funktion von Sac1p im ATP-Transport in das ER Lumen. Um weitere Aufschlüsse über die Funktionen von Sac1p zu erhalten, wurde ein synthetisch letaler Screen mit sac1D durchgeführt. Isoliert wurden 12 Komplementationsgruppen, wovon nur zwei mehr als ein Allel enthalten. Eine Mutante, lsa3-1, wurde als Allel von SLT2 charakterisiert. Slt2p ist eine MAP Kinase, die in die Zellwandintegrität und in polarisiertes Wachstum involviert ist. Die lsa3-1 Punktmutation führte zu einem Austausch von Asp153 zu Asn153 im katalytischen Zentrum von Slt2p. Durch morphologische Untersuchungen konnte gezeigt werden, daß die synthetisch letalen Interaktionen von slt2 und sac1 durch einen Zellseparationsdefekt verursacht werden, der durch osmotische Stabilisierung supprimiert werden kann. Die in dieser Arbeit erhaltenen Daten, zusammen mit veröffentlichten Daten, lassen die Hypothese zu, daß zum einen die Signalübertragung durch Phosphoinositide, an der Sac1p beteiligt ist, und zum anderen die Regulation der Expression und des Transports von Zellwandproteine, worin Slt2p involviert ist, für den Erhalt des Zellwand essentiell ist. Dies äußert sich unter normalen Wachstumsbedingungen in der gemeinsamen essentiellen Funktion von Sac1p und Slt2p bei der Bildung des Septums zwischen Mutter- und Tochterzelle.

Translation of abstract (English)

Sac1p is an integral ER and Golgi membrane protein of yeast Saccharomyces cerevisiae. It is involved in the regulation of different cellular functions like the regulation of the microsomal ATP transport. In vitro the ATP transport rate of sac1D strains is drastically reduced, and the secretion is slowed down. Furthermore Sac1p plays a role in the phospholipid metabolism and is involved in phosphoinositid signaling. In this thesis it was shown that sac1D is synthetic lethal with secretory mutants of the translocation apparatus. These genetic interactions can only be shown with the ATP dependent factors SEC61 and SEC63 but not with SEC62, whose function is ATP independent. These results emphasize the regulatory function of Sac1p in ATP transport into the ER lumen. To gain further insight into the function of Sac1p a synthetic lethal screen was performed. 12 complementation groups were isolated, only two of them consist of more than one allele. One mutant, lsa3-1, was further characterized, and it was shown that lsa3-1 is an allele of SLT2. Slt2p is a MAP kinase that is involved in cell wall integrity and in polarized growth. The lsa3-1 point mutation results in an Asp153 to Asn153 exchange in the catalytic center of Slt2p. The morphological data showed that the synthetic lethal interaction of slt2 and sac1 is caused by a cell separation defect, which can be suppressed by osmotic stabilization. Out of the epistatic analysis it was concluded that Slt2p and Sac1p act in parallel pathways. The following hypothesis can be drawn from the data from this work together with published data: that the phosphoinositid signaling, in which Sac1p is involved and the regulation of expression and transport of cell wall proteins, in which Slt2p is involved, together are essential for the cell wall integrity. This can be seen under normal growth conditions in the common essential function of Sac1p and Slt2p in the formation of the septum between the mother and daughter cells.