SFB 429 II-III: Regulation des ratenlimitierenden Schritts der Bildung der 5-Aminolävulinsäure für Tetrapyrrolbiosynthese und Funktion des Chloroplasten (Teilprojekt B 9)


Ein im ersten Förderzeitraum durchgeführter T-DNA-Mutanten-Screen auf deregulierte Dunkel-Repression der Aminolävulinsäure-(ALA) Synthese verhalf zur Identifizierung mehrerer Linien, welche in etioliertem Zustand Protochlorophyllid akkumulieren. Unter 6 isolierten Mutanten dieses Phänotyps fand sich eine flu-Mutante, zwei weitere Mutanten mit typischem, langem sowie drei mit kürzerem Hypokotyl und photomorphogenetischem Erscheinungsbild. Die erste genetische und biochemische Charakterisierung der Mutanten bestätigt zusätzlich zum bekannten FLU-Protein Funktionen bislang unbekannter Faktoren in der ALA-Synthese. Nun sollen sowohl diese Mutanten, wie auch das Zielprotein dieser Kontrolle, die Glutamyl-tRNA-Reduktase (GluTR) im Detail analysiert werden.



1. Welche Funktionen in der Kontrolle der ALA-Synthese können den neu identifizierten Genprodukten zugeordnet werden? Welche Auswirkungen auf die Tetrapyrrolbiosynthese und auf Primärprozesse der Photosynthese haben der Mangel an und die Überproduktion des jeweiligen neuen Regulatorproteins? Welche Proteine interagieren mit den neuen Regulationsfaktoren?



2. Welche Interaktionspartner von GluTR lassen sich nachweisen und mit welchen Domänen dieses Proteins interagieren sie? Wenn Häm eine Feedbackhemmung auf GluTR ausübt, welche Regionen des Proteins nehmen dann das Hämsignal wahr? Wenn die ALA-Synthese über den MgPorphyrinweg reguliert wird, wie wird das Signal übertragen?



3. Beeinflusst eine nach induzierter RNAi-Inaktivierung reduzierte GluTR-Menge nicht nur den Chlorophyllgehalt, sondern auch die nukleare Genexpression für den Stoffwechselweg und die Photosyntheseprozesse? Zwei-Hybrid-Experimente zur Identifizierung neuer Bindungspartner und zum Nachweis der Protein-Bindungsdomänen der GluTR, physiologische Versuche an Mutanten und transgenen Pflanzen, in vitro und in vivo biochemische Assays zur Tetrapyrrolbiosynthese, in situ Nachweise der Expression und der subzellulären Kompartimentierung der neuen Genprodukte sollen zur Aufklärung der Fragen beitragen.


Principal Investigators
Grimm, Bernhard Prof. Dr. rer. nat. (Details) (Collaborative Research Centre 429 'Molecular Physiology, Energetics and Regulation of Primary Plant Metabolism Processes')

Duration of Project
Start date: 01/2002
End date: 12/2010

Last updated on 2020-10-03 at 16:30