Titelaufnahme

Titel
Metabolic crosstalk between storage lipid and phospholipid synthesis via the Kennedy pathway in the yeast S. cerevisiae / von Martin Kreim
Weitere Titel
Metabolic crosstalk between storage lipid and phospholipid synthesis via the Kennedy pathway in the yeast S. cerevisiae
Verfasser/ VerfasserinKreim, Martin
Begutachter / BegutachterinKohlwein Sepp-Dieter ; Athenstaedt Karin
Erschienen2012
Umfang135 Bl. : 2 Zsfassungen ; Ill., graph. Darst.
HochschulschriftGraz, Univ., Diss., 2012
Anmerkung
Abweichender Titel laut Übersetzung der Verfasserin/des Verfassers
Zsfassung in dt. und engl. Sprache
SpracheEnglisch
Bibl. ReferenzOeBB
DokumenttypDissertation
Schlagwörter (GND)Saccharomyces cerevisiae / Phosphatidylcholine / Saccharomyces cerevisiae / Phosphatidylcholine / Online-Publikation
URNurn:nbn:at:at-ubg:1-38108 Persistent Identifier (URN)
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Metabolic crosstalk between storage lipid and phospholipid synthesis via the Kennedy pathway in the yeast S. cerevisiae [5.84 mb]
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Zusammenfassung (Deutsch)

Phosphatidylcholin (PC) ist das am häufigsten vorkommende Phospholipid in der Hefe S. cerevisiae. Ausgehend vom Vorläufermolekül Phosphatidsäure (PA) sind zwei Stoffwechselwege bekannt, um PC zu synthetisieren. Dies geschieht entweder durch drei aufeinanderfolgende Methylierungen von Phosphatidylethanolamin (PE) oder über den CDP-Cholin- (Kennedy)-Pathway. Durch die Pah1-katalysierte Dephosphorylierung von PA entsteht Diacylglycerol (DAG), welches vom Kennedy- Pathway verwendet wird. In dieser Arbeit wurde untersucht, ob DAG, das aus der Hydrolyse von Triacylglycerol (TAG) am Lipid Droplet stammt in die PC-Synthese über den Kennedy-Pathway einfließen kann. Um diese Frage zu beantworten, wurde die de novo Methylierung von PE ausgeschaltet, um die PC-Synthese vollständig vom Kennedy-Pathway und somit von DAG abhängig zu machen. Weiters wurden Mutanten hergestellt, die zusätzlich durch das Fehlen von Lipasen kein DAG aus der Lipolyse gewinnen können. Diese Mutanten wurden hinsichtlich ihres Wachstums in verschiedenen Medien ( Cholin, Cerulenin, + markierte Fettsäuren) und ihres Lipidprofils untersucht. Die Resultate zeigen eine Lipasen-abhängige, aber Pah1-unabhängige PC-Synthese über den Kennedy-Pathway unter Verwendung von DAG, das aus TAG generiert wurde. In Cholin-freiem Medium sind die Mutanten nicht in der Lage, PC zu synthetisieren, wordurch die Mengen an PC drastisch abnehmen. Gleichzeitig akkumuliert TAG, und andere Lipide erfahren eine massive Änderung hinsichtlich ihrer Fettsäurezusammensetzung. Es wird gezeigt, dass DAG aus der Lipolyse die richtige Regioisomerie aufweist, um für die Synthese von Phospholipiden verwendet werden zu können. Die Daten in dieser Arbeit zeigen, dass Lipolyse eine wichtige Rolle spielt um DAG zu generieren, das bei Wachstum für Phospholipidsynthese benutzt werden kann.

Zusammenfassung (Englisch)

Phosphatidylcholine (PC) is the most abundant phospholipid in the yeast S. cerevisiae. Starting from the key intermediate phosphatidic acid (PA), two pathways are known to contribute to PC synthesis, either via three-step methylation of phosphatidylethanolamine (PE), or via the CDP-choline (Kennedy) pathway. The Kennedy pathway utilizes diacylglycerol (DAG), which is typically synthesized by dephosphorylation of phosphatidic acid catalyzed by Pah1 in the endoplasmic reticulum. In this study we investigated whether DAG derived from hydrolysis of triacylglycerol (TAG) on lipid droplets may also be channeled into the Kennedy pathway to synthesize PC. To address this question, the de novo methylation pathway was knocked out to make PC synthesis solely dependent on the availability of DAG. To further analyze whether the presence of lipases is crucial to generate DAG that can be utilized for PC synthesis, several mutants that are in addition defective in TAG degradation were constructed. These mutants were tested regarding growth behaviour in various media (choline, cerulenin, + labeled fatty acids) and analyzed for their lipid composition using high definition mass spectrometry. Here we show a lipase-dependent, Pah1-independent PC synthesis via the Kennedy pathway in times of growth resumption. Growing mutants under conditions of PC depletion induced a massive accumulation of TAG and drastic changes in acyl chain composition of phospholipids. Growth resumption in fresh medium containing choline correlated with rapid PC replenishment that was dependent on lipolysis. DAG generated by TAG hydrolysis exhibited correct regioisomery for subsequent phospholipid synthesis. These data demonstrate that lipolysis plays an important role in providing DAG for phospholipid synthesis in yeast.

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