Phosphoproteins in the primed defense response of plants

• Antragsteller: Professor Dr. Uwe Conrath; Dr. Jürgen Schmidt
• Fachliche Zuordnung: Biochemie und Biophysik der Pflanzen
• Förderung: Förderung von 2010 bis 2013
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 192597169

Pflanzen können mit bestimmten Chemikalien (z.B. mit Salicylsäure) für eine schnellere und stärkere Aktivierung von Abwehrreaktionen "geprimt" werden. Oft geht damit eine Induktion der systemischen Immunität einher. In Arabidopsis thaliana benötigt "Priming" den Hitzeschock-Transkriptionsfaktor HsfB1, bestimmte Histonmodifikationen an den Promotoren von Abwehrgenen und die Anreicherung der Mitogen-aktivierten Proteinkinasen MPK3 und MPK6 (sowohl auf Ebene der mRNA-Transkripte, als auch auf Ebene der Proteine). Die angereicherten MPK3/6-Kinasen verbleiben jedoch zunächst in einem inaktiven Zustand. Zu ihrer Aktivierung ist eine Pathogenattacke notwendig. Nach einem Pathogenbefall werden in "geprimten" Zellen mehr MPK3/6-Enzyme aktiviert, als dies in "nicht-geprimten" Zellen der Fall ist. Die Aktivierung einer größeren Anzahl von MPKs in "geprimten" Pflanzen führt zur verstärkten Aktivierung von Abwehrgenen und zur systemischen Immunität. Folglich sind MPK3/6 wichtige regulatorische Proteine des "Primings" in Arabidopsis. Andere Phosphoproteine, die fürs "Priming" wichtig sind, waren bisher unbekannt. Um solche Phosphoproteine aufzufinden, haben wir eine effektive Methode der doppelten Metalloxid-Affinitätschromatographie mit nachfolgender LC/MS-Analyse zur Extraktion, Identifizierung und Quantifizierung von wenig abundanten, transient phosphorylierten Proteinen entwickelt. Im vorliegenden Antrag werden wir ausgewählte Phosphoprotein-Kandidaten (z.B. PEARLI4 und TFIIS) mit einer wichtigen Rolle beim "Priming" in Arabidopsis charakterisieren und funktionell analysieren.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen