Das Gleichgewicht zwischen nuklearem Import und Export bestimmt die intrazelluläre Verteilung und Funktion des Tomaten-Hitze-Stress-Transkriptionsfaktors HsfA2

Der Tomaten-Hitze-Stress-Transkriptionsfaktor HsfA2 ist ein Shuttle-Protein mit dominanter zytoplasmatischer Lokalisation als Ergebnis eines nuklearen Imports in Kombination mit einem effektiven Export. Neben dem nuklearen Lokalisationssignal (NLS), das an die Oligomerisierungsdomäne angrenzt, fungiert ein C-terminales leucinreiches Motiv als nukleares Exportsignal (NES). Mutante Formen von HsfA2 mit einem defekten oder fehlenden NES sind nukleare Proteine. Dasselbe gilt für den Wildtyp HsfA2, wenn er zusammen mit HsfA1 exprimiert wird oder in Anwesenheit des Exportinhibitors Leptomycin B (LMB). Die Fusion der NES-Domäne von HsfA2 mit HsfB1, das ein nuklares Protein ist, führte zum Export des HsfB1-A2NES-Hybridproteins, und dieser Effekt wurde durch die Zugabe von LMB umgekehrt. Aufgrund des Fehlens von Hintergrundproblemen stellen chinesische Hamster-Ovarial (CHO)-Zellen ein ausgezeichnetes System für die Expression und funktionale Analyse von Tomaten-Hsfs dar. Die Ergebnisse spiegeln treu die Situation in Pflanzenzellen (Tabak-Protoplasten) wider. Die interessante Rolle der Zugänglichkeit von NLS und NES für die intrazelluläre Verteilung von HsfA2 wird durch die Ergebnisse von Hitzestresstests an CHO-Zellen (41 Grad C) unterstrichen. Obwohl die nukleare Einfuhr und der Export nicht merklich beeinträchtigt sind, bleibt HsfA2 bei 41 Grad C, selbst in Gegenwart von LMB, vollständig zytoplasmatisch. Der temperaturabhängige konformationale Übergang von HsfA2 mit Abschirmung des NLS erfordert offensichtlich eine intramolekulare Interaktion zwischen den internen HR-A/B- und den C-terminalen HR-C-Regionen. Dies wird nicht mit der Deletionsform der HR-Oligomerisierungsdomäne (HR-A/B-Region) von HsfA2 oder in HsfA2-HsfA1-Hetero-Oligomeren beobachtet.