Untersuchung der Pexophagie in Pflanzen unter spezieller Berücksichtigung der Rolle des ATG1a-Kinase-Komplexes

• Antragsteller: Professor Dr. Ivo Feußner, seit 12/2006
• Fachliche Zuordnung: Zell- und Entwicklungsbiologie der Pflanzen
• Förderung: Förderung von 2005 bis 2007
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 13942637

Vor wenigen Jahren wurde anhand von Hefen gezeigt, dass Peroxisomen unter Mangelbedingungen selektiv in einem Autophagie-ähnlichen und auch als Pexophagie bezeichneten Prozess abgebaut werden. Unsere bioinformatischen und experimentellen Daten deuten darauf hin, dass zwei Arabidopsis Isoformen der sonst cytosolischen Autophagieproteine, die Proteinkinase ATG1a und seine regulatorische Untereinheit ATG13a, welche in Hefen einen aktiven Kinase-Komplex bilden, in Pflanzen in der Peroxisomenmatrix lokalisiert sind. Offensichtlich ist die Pexophagie in Pflanzen konserviert, aber verglichen mit Hefen und Säugetieren andersartig reguliert. Wir wollen im Rahmen der ersten Projektphase (1) anhand transgener Tabak BY-2 Suspensionszellen und intakter Arabidopsispflanzen, deren Peroxisomen durch das gelbe Fluoreszenzprotein (YFP) konstitutiv markiert sind, Mangel- und entwicklungsphysiologische Bedingungen sowie den Mechanismus der Pexophagie definieren, (2) die transiente Lokalisation von ATG1a in der Peroxisomenmatrix anhand transgener Arabidopsispflanzen analysieren, die eine myc-markierte Variante des ATG1a-Proteins exprimieren, (3) die postulierte Interaktion von ATG1a und ATG13a mit Hilfe des Yeast-two-Hybridsystems und unabhängig durch Immunopräzipitation untersuchen und (4) die Rolle dieser beiden Proteine in der pflanzlichen Autophagie anhand von Knock-out-Linien von Arabidopsis analysieren. Wir erwarten, dass diese Daten bedeutende Hinweise auf den Mechanismus und die Regulation der Pexophagie in Pflanzen geben werden.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen
• Ehemalige Antragstellerin: Professorin Dr. Sigrun Reumann, bis 12/2006