Abstract: In Paramecium-Zellen wird die getriggerte, synchrone (<0.1 sec) Exocytose begleitet von einem dramatischen ATP-Verbrauch und der Dephosphorylierung eines Phosphoprotein von 63 kDa, PP63/Parafusin (pf), und zwar strikt im Ausmass der stattfindenden Exocytose von "dense core"-Vesikeln ("Trichocysten"). Dieses wird gefolgt von langsamer (>30 sec) Rephosphorylierung und Füllung des ATP-Pools. Obwohl PP63/pf in exo+ wie in exo- Stämmen gleich vorhanden ist, wird PP63/pf nur in exocytosefähigen exo+ Stämmen dephoshoryliert, bei zeitlich versetzter Doppeltriggerung strikt im Ausmass der Assemnblierung von Dock-/Fusionsstellen bzw. der Trichocysten-Exocytose. Dabei setzen wir auf Grund von "knock-out"-Experimenten an Tetrahymena voraus, dass die PP63 Dephosphorylierung nichts mit der Membranfusion zu tun hat, sondern nur "downstream"-Effekte bewirken kann. Unsere Klonierungsarbeiten zeigten, dass PP63/pf identisch ist mit Phosphoglukomutase (PGM) und auch nach heterologer Expression PGM Aktivität hat. Die funktionelle Bedeutung der De-/Re-Phosphorylierung von PP63/pf/PGM in strikter Koppelung mit dem Exocytoseablauf bleibt aufzuklären. Trotz der ubiquitären Verbreitung von PP63/pf bietet sich unser System in besonderem Maße zur Analyse an: wegen seiner strikten Synchronizität (De- und Re-Phosphorylierung können ohne Überlagerung analysiert werden), der Möglichkeit einer räumlichen (Immunmethoden) und zeitlichen (Quenched-flow) Zuordnung, der Isolierbarkeit der relevanten Komponenten und der Möglichkeit funktioneller Tests in vitro und in vivo unter Einschluss von "Gene silencing" und Überexpressioin. Unsere Arbeiten zielen u.a. auf Mikrodomänen-Regulation energetischer Prozesse des Exocytoseablaufes.
