Regulation des Pflanzenstoffwechsels durch niedrige Sauerstoffkonzentrationen

• Antragsteller: Professor Dr. Joost T. van Dongen; Professor Dr. Peter Geigenberger
• Fachliche Zuordnung: Pflanzenphysiologie
• Förderung: Förderung von 2009 bis 2018
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 163536822

Das Hauptziel dieses gemeinsamen Projekts ist die Charakterisierung von Signalkomponenten, die an der pro-aktiven Antwort auf ein Absinken der Sauerstoffkonzentration in pflanzlichen Geweben beteiligt sind. In der vorangegangenen Förderungsperiode beschäftigten wir uns hauptsächlich mit Signalkomponenten, die an der Umprogrammierung der Genexpression unter diesen Bedingungen beteiligt sind. Wir entdeckten, dass die molekulare Antwort auf Hypoxie in Pflanzen durch die Relokalisation eines konstitutiv exprimierten Transkriptionsfaktors (RAP2.12) von der Plasmamembran zum Zellkern gesteuert wird. Die anschließende Feinabstimmung der Aktivität von RAP2.12 wird über die Destabilisierung des Proteins durch Oxidation des zweitletzten Zysteins moduliert, welches das Protein für den proteosomalen Abbau über die 'N-end' Regel bereitstellt. Nachdem wir im ersten Teil unseres Projekts entscheidende Komponenten des Sauerstoffsensorsystems und des Sauerstoffsignalwegs identifiziert haben, streben wir nun deren funktionelle Charakterisierung an. Daher ist das erste Ziel dieses Fortsetzungsantrags die Charakterisierung des funktionellen Mechanismus, der die Freisetzung von RAP2.12 von der Plasmamembran bedingt. Das zweite Ziel ist es zu untersuchen, wie der zelluläre Redoxstatus die Zysteinoxidation beeinflusst, die das Protein für den Abbau bereitstellt. Darüber hinaus werden wir die Auswirkung dieses Sauerstoffsignalmechanismus auf die Regulation des zellulären Redoxstatus und den Atmungsstoffwechsel untersuchen.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen