Charakterisierung der SOR1-Genfamilie von Arabidopsis thaliana
Final Report Abstract
Die geförderte Arbeit hat einige neue Aspekte erbracht, die zum einen als Arbeitspunkte vorgeschlagen, zum anderen aber auch neu bearbeitet wurden. Letzteres beruhte vorwiegend auf der nicht erfolgreichen Charakterisierung neuer PDXl Interaktoren. Gründe hierfür lagen in einer unerwarteten Lokalisation eines der Interaktoren im Chloroplasten und technische Probleme bei Arbeiten mit Hefe. Die Analyse der sur Suppressormutanten erbrachte dagegen als Ergebnis, dass die Suppression von rsr4-l sowohl zu einer erhöhten Salztoleranz, als auch zu einer erhöhten Salzsensitivität im Vergleich zum Wildtyp C24 führte. Das war überraschend und deutete an, dass hier verschiedene Aspekte bei der Salztoleranz im Zusammenhang mit der PDXl Aktivität stehen. Die Etablierung der F2 Generation einer Kreuzung der sur-Mutanlen mit einer pdxl.3 Nullmutanten ist ein wichtiger Schritt, um die betroffenen Gene in den sur-Mutanten zu klonieren. Allerdings konnte innerhalb des geförderten Zeitraumes die Arbeiten nicht weiter vorangetrieben werden als die F2 Generation zu etablieren. Die Arbeiten zur in planta PDX Proteinkomplexzusammenlagerung und Etablierung des Metabolitspeklrums in PDX-Überexpressionspflanzen erbrachte einige interessante und vor allem neue Einsichten. Alle PDX Proteine sind in der Lage, sich zu hochmolekularen Komplexen zusammenzulagern (FPLC-Analysen). Split-YFP Analysen ergaben zudem, dass die PDXl Proteine homomere und heteromere Interaktionen eingehen können. Diese Ergebnisse sind insbesondere von Interesse für PDX 1.2, da dieses PDX Protein bisher nicht in einem Zusammenhang mit einer Vitamin B6 Synthese gebracht wurde. Unsere Ergebnisse sprechen allerdings stark daftir, dass dies jedoch durchaus der Fall sein könnte und dass PDX 1.2 negativ einen Vitamin B6 Biosynthesekomplex beeinflussen könnte. Das Metabolitprofil von PDXl und PDX2 Überexpressionspflanzen wies vor allem dann starke Veränderungen auf, wenn der PDXl.3 und Vitamin B6 Gehalte erniedrigt waren. Dies war.zu erwarten. Bemerkenswert sind jedoch die massiven Veränderungen, die in P35S:myc:PDX1.3stunted Pflanzen auftraten, wie zum Beispiel die massive Akkumulation von Glyzin oder Isomaltose. Die genauen Ursachen hierfür sind derzeit noch unklar. Interessant war ebenfalls, dass Prolin generell in allen PDX-Pflanzen, unabhängig vom VitB6 Gehalt, erhöht war. Weiter ist bemerkenswert, dass eine Erhöhung des VitB6 Gehaltes durch Überexpression von PDX Proteinen möglich ist, wie das Ergebnis der VitB6 Messungen im Fall von P35S:myc:PDXl. 1 zeigte. Zusammenfassung haben die Arbeiten trotz Abweichungen vom ursprünglichen Arbeitsprogramm erhebliche neue Erkenntnisse gebracht, die wichtig für das Verständnis der VitB6 Biologie sind. Die gezeigten Arbeiten wurden von Jan Erik Leuendorf an der Angewandten Genetik durchgeführt, mit technischer und theoretischer Unterstützung durch Kooperationspartner (Dr. Agnieszka Szewczyk; Pharrnaceutical Faculty of the Collegium Medicum, Jagiellonian University, Krakow, Polen); Dr. Alisdair R. Femie, Max-Planck Institute for Molecular Plant Physiology, Golm, Deutschland).
Publications
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"The Pdxl Family Is Structurally and Functionally Conserved between Arabidopsis Thaliana and Ginkgo Biloba." FEBS J 275, no. 5 (2008): 960-9
Leuendorf, J. E., A. Genau, A. Szewczyk, S. Mooney, C. Drewke, E. Leistner, and H. Hellmann
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Vitamin B6: A Long Known Compound of Surprising Complexity." Molecules 14, no. 1 (2009): 329-51
Mooney, S., J. E. Leuendorf, C. Hendrickson, and H. Hellmann
