Analyse der Signalweiterleitung bei der durch Phototropin gesteuerten Blaulichtperzeption in Arabidopsis thaliana
Zusammenfassung der Projektergebnisse
Ausgehend von den Arbeilen von Briggs und Liscum, die NPH3 als Interaktionspartner für photl beschrieben haben, konnte in einem Hefe-3-Hybrid Ansatz ein Protein identifiziert werden, dass zum einen an NPH3 in vivo und in vilro bindet, nicht aber, wie kürzlich für einige 14-3-3 Proteine gezeigt werden konnte (10), an photl. Das Protein besteht 174 Aminosäuren und enthält eine C2/CalB Domäne und besitzt am C-Terminus hohe Homologien zu Proteinen der ARF-GAP Familie. Die für diese Proteine typische N- terminale Nucleotid-Bindestelle fehlt aber. Das korrespondierende Gen ist im Genom auf Chromosom 1 lokalisiert. In seiner unmittelbaren Nähe befindet sich ein weiteres, fast gleich großes Protein, dem nur die ersten 11 Aminosäuren fehlen. Im Rahmen des Projekts konnte gezeigt werden, • Beide Proteine binden in Anwesenheil von phoH an NPH3, wenn auch mit unterschiedlicher Affinität. • Für die Bindung des Proteins an NPH3 isl der N-Terminus von NPH3 mit der BTB/Poz Domäne notwendig und ausreichend. • Eine Loss-of-Funktion Mutante mit einer Insertion in Exon3 von EHBl zeigen eine deutlich empfindlichere Reaktion auf einen lateralen Blaulichtstimulus. Die Fluenzrate die für einen gleichen Krümmungswinkel benötigt wird, ist in der Mutante um eine Größenordnung geringer. • Die Mutante zeigt auch eine veränderte Dosis response. Das heißt, sie reagiert bei gleicher Fluenzrate schneller auf laterales Blaulicht. • Die Reaktion des Hypokotyls, nicht aber der Wurzel, auf einen Gravistimulus ist verstärkt. • Die Daten sind zur Publikation eingereicht. Ein Folgeantrag ist in Vorbereitung. Mit einem Teil der bewilligten Mittel wurden die Arbeiten auf die phototropen Signalwandlung bei Ceratodon purpureus ausgeweitet. Dabei kam es zu folgenden Ergebnissen: • Es konnte mit Hilfe verschiedener Knock-out Linien gezeigt werden, dass wie bei den Mitgliedern der Phototropin-Familie in Arabidopsis, von den vier identifizierten Mitgliedern der Phytochrom-Familie eines für den Rotlicht induzierten Phototropismus unter Schwachlichtbedingungen verantwortlich ist. • Die Daten wurden 2009 in Planta publiziert.
