Koordination von Membran- und Mikrotubulidynamiken während der Zytokinese in Arabidopsis thaliana

• Antragstellerin: Professorin Dr. Farhah Assaad, Ph.D.
• Fachliche Zuordnung: Zell- und Entwicklungsbiologie der Pflanzen
• Förderung: Förderung von 2011 bis 2021
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 195696156

Die pflanzliche Primärzellwand wird zwischen Ana- und Telophase in einem temporären Membrankompartiment, der sogenannten Zellplatte, gebildet. Der Transport der Vesikel erfolgt durch einen pflanzenspezifischen Apparat aus Mikrotubuli und Aktinfilamenten, dem Phragmoplast. Um die Zweiteilung des Nukleus zu vermeiden, ist eine zeitliche und örtliche Koordination der Zytokinese mit dem Zellzyklus zwingend notwendig. Eine entscheidende Frage dabei ist, wie Membran- und Zytoskelettdynamiken abgestimmt und durch Zellzyklus-Signale reguliert werden. Eine genetische Analyse der Zytokinese konnte zeigen, dass TRAPPII Mutanten, mit gestörter Zellplattenbiosynthese, auch Defekte in der Dynamik der Phragmoplast-Mikotubuli aufweisen. Durch biochemische Versuche konnte aufgezeigt werden, dass der TRAPPII Annäherungsfaktor mit Mikrotubuli assoziierten Proteinen der MAP65 Familie, und mit FASS/TONNEAU, einem Mikrotubuli bildenden Komplex, interagiert. In unserem Arbeitsmodell heben wir hervor, wie Membranfusion, Mikrotubulidynamik und das Fortschreiten des Zellzykluses in einen funktionellen Zusammenhang gebracht wird. Das Hauptmerkmal in unserem Antrag liegt darin, die spezifischen Vorhersagen des Modells experimentell zu testen. Wir beabsichtigen die biochemischen Ergebnisse mittels Yeast two-Hybrid, Bimolekulare Fluoreszenzkomplementation und Microscale Thermophorese zu bestätigen. Außerdem wollen wir die biologische Aussagekraft der Ergebnisse mit einer Kombination aus enzymatischen, genetischen und phenotypischen Analysen und Phosphoproteomiks testen.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen