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Michael Schneider

• Defekte des peroxisomalen ABC-Transporters ALDP führen beim Menschen zu der neurodegenerativen Erkrankung X-chromosomale Adrenoleukodystrophie. In dieser Arbeit wurde der orthologe Transporter der Bäckerhefe, das Heterodimer Pxa1p/Pxa2p, untersucht. Dazu wurde ein umfangreicher Satz an Varianten hergestellt und charakterisiert, in denen die nukleotidbindeden Domänen (NBD) modifiziert vorlagen. Durch in vivo Experimente konnte die "head to tail" Konformation der NBD festgestellt werden, was die physiologische Relevanz dieser Anordnung in ABC-Transportern unterstreicht. Wachstumstests zeigten, dass eine aus konservierten NBD-Motiven bestehende ATPase-Domäne die Transportfunktion antreibt. Die andere ATPase-Domäne enthält abweichende Motive und determinierte die Affinität des isolierten Heterodimers zu radioaktiv markiertem ATP, was auf eine regulatorische Funktion hindeutet. Diese Ergebnisse belegen den Modellcharakter von Pxa1p/Pxa2p für das Studium asymmetrischer ABC-Transporter.
• Defects in the peroxisomal ABC transporter ALDP cause the neurodegenerative disorder X-chromosomal adrenoleukodystrophy in humans. This study highlights structural and functional aspects of its putative ortholog in baker's yeast, the Pxa1p/Pxa2p heterodimer. A set of Pxa1p and Pxa2p nucleotide binding domain (NBD) variants was engineered and characterized. In vivo experiments led to the proposal of a "head to tail" conformation of the NBDs of Pxa1p and Pxa2p, underlining the physiological relevance of this specific arrangement in ABC transporters. Growth tests led to the conclusion that strictly conserved NBD motifs drive the transport functionality of a classical ATPase domain. The second ATPase domain naturally contains non-consensus motifs and affected the affinity of the isolated heterodimer to radiolabeled ATP, indicative of a regulatory function for this domain. The gathered data on Pxa1p/Pxa2p make it a well-suited model for the characterization of asymmetric ABC transporters.