Imaging Facility for Fluorescence Microscopy

• Fachliche Zuordnung: Pflanzenwissenschaften
• Förderung: Förderung in 2010
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 164152036

• Erstellungsjahr: 2014

Zusammenfassung der Projektergebnisse

Die im August 2010 in Betrieb genommene Mikroskopieeinheit wurde in den vergangenen Jahren von mindestens 9 Arbeitsgruppen aus 8 Lehrstühlen bzw. Fachgebieten genutzt. Dadurch konnten bisher Forschungen an insgesamt 16, hauptsächlich DFG-geförderten, Forschungsvorhaben unterstützt werden. Aus diesen Untersuchungen resultierten bisher mindestens 22 Publikationen, in der Regel mit einem Impact Factor > 6, aufgrund der Ansiedlung des Geräts im Department für Pflanzenwissenschaften, hauptsächlich im Bereich der Molekularen Pflanzenzellbiologie. Die Mikroskopieeinheit steht jedoch allen Nutzern auf dem Campus zur Verfügung und Nutzungen durch andere Bereiche sind im ausführlichen Nutzungsbericht auch dokumentiert. Von den bisher veröffentlichten Arbeiten sollen hier drei Forschungsbereiche kurz vorgestellt werden: Untersuchungen zur D6 PROTEIN KINASE (D6PK) aus Arabidopsis thaliana (Prof. Dr. Claus Schwechheimer, LS Systembiologie der Pflanzen): Hier konnte gezeigt werden, dass diese Proteinkinase maßgeblich an der Aktivierung des Transports des Pflanzenhormons Auxin durch die PIN Auxintransportproteine beteiligt ist. Des Weiteren konnten verschiedene neue biologische Prozesse aufgedeckt werden, die durch die D6PK reguliert werden wie zum Beispiel die Tropismen Gravitropismus und Phototropismus. Durch die Etablierung Phosphorylierungs-spezifischer Antikörper konnte auf zellbiologischer Ebene aufgedeckt werden, dass die Phosphorylierung der D6PK durch die PINs den intrazellulären Transport dieser Proteine reguliert. Deubiquitinierung durch AMSH Proteine bei Arabidopsis thaliana (Erika Isono, Ph.D.; LS Systembiologie der Pflanzen): In den vergangenen Jahren konnte die Rolle der sogenannten AMSH Proteine, AMSH1 und AMSH3, bisher uncharakterisierte deubiquitinierende Proteine aus Arabidopsis im intrazellulären Transport von Arabidopsis aufgedeckt werden. Zum einen wurde erstmals beschrieben, dass AMSH3 Proteine am Proteintransport von der Plasmamembran zur Vakuole beteiligt sind, dass sowohl AMSH1 als auch AMSH3 mit Untereinheiten des ESCRT-Komplexes interagieren, und dass diese Proteine auch am Prozess der Autophagie beteiligt sind. Proteinkomplexe in der pflanzlichen Zytokinese (AG Farhah Assaad, LS Botanik): Im Gegensatz zu tierischen Zellen wird in pflanzlichen Zellen die Trennung der beiden Tochterzellen nicht durch eine Einschnürung erhalten, sondern es werden gezielt zwischen den beiden Tochterzellen Membranen und Proteine angelagert, die eine von Innen nach Außen wachsende Zellplatte bilden. Die Wichtigkeit der Regulierung des gerichteten Transport zu der neu entstehenden Zellplatte durch die Proteinkomplexe TRAPPII und Exocyst wurde durch Arbeiten an der Mikroskopieeinheit erstmalig zellbiologisch gezeigt.

Projektbezogene Publikationen (Auswahl)

• Impact of natural genetic variation on the transcriptome of autotetraploid Arabidopsis thaliana. PNAS, Vol. 107. 2010, no. 41, pp. 17809–17814.
  Zheng Yu et al.
  
• Enterococcus faecalis metalloprotease compromises epithelial barrier and contributes to intestinal inflammation. Gastroenterology, Vol. 141. 2011, Issue 3, pp. 959-971.
  Steck N. et al.
  
• Structure-function analysis of STRUBBELIG, an Arabidopsis atypical receptor-like kinase involved in tissue morphogenesis. PLoS ONE, Vol. 6. 2011, Issue 5: e19730.
  Vaddepalli, P. et.al.
  
• The Arabidopsis deubiquitinating Enzyme AMSH3 interacts with ESCRT-III subunits and regulates their localization. Plant Cell Online, Vol. 23. 2011, Issue 8, pp. 3026-3040.
  Katsiarimpa, A. et al.
  
• Initiation und Etablierung von Keimblättern im Arabidopsis-Embryo. BIOspektrum, Vol. 18. 2012, Issue 7, pp 717–720.
  Matthes, M., Torres-Ruiz, R.A.
  
• Regulation of planar growth control by the Arabidopsis AGC protein kinase UNICORN. PNAS, Vol. 109. 2012, no. 37, pp. 15060–15065.
  Enugutti, B. et al.
  
• Brassinosteroid-regulated GSK3/shaggy-like kinases phosphorylate MAP kinase kinases, which control Stomata development in Arabidopsis thaliana. Journal of Biological Chemistry, Vol. 288. 2013, Issue 11, pp. 7519-7527.
  Khan, M. et al.
  
• ML3 is a NEDD8- and ubiquitin-modified protein. Plant Physiology, Vol. 163. 2013, Issue 1, pp. 135-149.
  Hakenjos et al.
  
• Mutations in the Arabidopsis RPK1 gene uncouple cotyledon anlagen and primordia by modulating epidermal cell shape and polarity. Biology Open, Vol. 2. 2013, Issue 11, pp. 1093-1102.
  Luichtl M et al.
  
• Microscopic analysis of Arabidopsis ovule development. In: José Luis Riechmann, Frank Wellmer (eds), Flower Development - Methods and Protocols. Methods in Molecular Biology, Vol. 1110. 2014, pp. 253-261.
  Balaji Enugutti, Kay Schneitz
  
• Plant cytokinesis is orchestrated by the sequential action of the TRAPPII and exocyst tethering complexes. Developmental Cell, Vol. 29. 2014, Issue 5, pp. 607-620.
  Rybak K. et al.
  
• The ESCRT-III interacting deubiquitinating enzyme AMSH3 is essential for degradation of ubiquitinated membrane proteins in Arabidopsis thaliana. Plant and Cell Physiology, Vol. 55. 2014, Issue 4, pp. 727–736.
  Katsiarimpa et al.