Einfluss des Entwicklungsproteins PRO11 und seiner Interaktionspartner auf Fruchtkörperentwicklung und Hyphenfusionen in Sordaria macrospora

• Antragstellerin: Professorin Dr. Stefanie Pöggeler
• Fachliche Zuordnung: Genetik und Genomik der Pflanzen
• Förderung: Förderung von 2009 bis 2017
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 157354040

Fruchtkörper sind die komplexesten, dreidimensionalen Strukturen, die filamentöse Ascomyceten ausbilden können. Sie schließen die sexuellen Sporen ein und bestehen aus vielen verschiedenen Zelltypen, die sich aus den vegetativen Hyphen differenzieren. Die Fusion von Hyphen scheint eine Voraussetzung für die Fruchtkörperentwicklung zu sein, denn viele Gene, die für die Fusion von vegetativen Hyphen essentiell sind, steuern auch die Fruchtkörperentwicklung. Durch die Komplementation von Fruchtkörper-Mutanten des Modellorganismus Sordaria macrospora konnten Gene isoliert werden, die in beide Prozesse involviert sind. Im Fokus dieses Antrags steht das konservierte Entwicklungsprotein PRO11, welches signifikante Homologie zu Proteinen der Striatin-Familie aus Vertebraten aufweist. Proteine der Striatin-Familie wurden bei Säugern als zentrales Gerüstprotein des sog. Striatin Interacting Phosphatase And Kinase (STRIPAK) Komplex identifiziert. Striatin wirkt als regulatorische Untereinheit der Phosphatase PP2A und verknüpft die Phosphatase mit Germinal Center (GC) III Kinasen und weiteren konservierten Komponenten. Vermutlich reguliert der STRIPAK-Komplex die Phosphorylierung- und De-Phosphorylierung von verschiedenen Zielproteinen. Wir konnten einen ähnlich aufgebauten STRIPAK-Komplex auch in S. macrospora nachweisen. Dieser enthält neben dem Striatin-Protein PRO11 den putativen Kinaseaktivator SmMOB3, das STRIP (Striatin Interacting Protein) PRO22 und die Gerüstuntereinheit der Phosphatase PP2A (PP2AA). Im Gegensatz zu Säugern, bei denen die Funktion des STRIPAK-Komplexes erst wenig verstanden ist, konnten wir mit Deletionsmutanten zeigen, dass der STRIPAK-Komplex sowohl an der koordinierten Bildung von Fruchtkörpern, als auch an der Fusion von vegetativen Hyphen bei S. macrospora beteiligt ist. Das Ziel dieses Antrags ist es, diese neuen Interaktionspartner funktionell zu charakterisieren und ihre Rolle bei der Hyphenfusion und der Fruchtkörperentwicklung zu untersuchen. Auf diese Weise können Erkenntnisse über konservierte zelluläre Mechanismen der Zellfusion und Differenzierung von multizellulären Geweben gewonnen werden, die auch für höhere Eukaryoten relevant sind.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen
• Beteiligte Person: Privatdozent Dr. Stephan Seiler