Charakterisierung neuer Regulatoren des durch ANXUR Rezeptor-like Kinasen kontrollierten Signaltransduktionsweges zur Überwachung der Zellwandintegrität.

• Antragsteller: Privatdozent Dr. Aurélien Boisson-Dernier, Ph.D.
• Fachliche Zuordnung: Zell- und Entwicklungsbiologie der Pflanzen
• Förderung: Förderung von 2014 bis 2019
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 267437986

Die Bildung der extrazellulären Matrix, der Zellwand, ist bei Pflanzen ein sehr dynamischer Prozess. Die Synthese der primären Zellwand erfordert eine feine Balance zwischen der Umformung der existierenden Zellwand und der Sekretion neuen Materials. Um diese zu gewährleisten, haben Pflanzenzellen ein System zur Messung der Zellwandintegrität entwickelt (CWI), dass die intrazelluläre Wachstumsmaschinerie abhängig von Umweltbedingungen koordiniert. Die molekularen Grundlagen dieses Regulationsprozesses sind bisher kaum verstanden.Rezeptor-like Kinasen (RLKs) der RLK1-like (CrRLK1L) Familie in Catharanthus roseus wurden in den letzten Jahren als gute Kandiaten für die Koordinierung von Zellwachstum, Zell-Zellkommunikation und Zellwandsynthese identifiziert (Lindner, et al., 2012). Zwei dieser CrRLK1L gene, ANXUR1 (ANX1) and ANX2 sind für die Kontrolle der Zellwandintegrität beim Pollenschlauchwachstum essentiell. Doppelmutante anx1;anx2 Pollen platzen direkt nach der Keimung was zu männlicher Sterilität führt (Boisson-Dernier, et al., 2009). Neuere Daten zeigen, das ANX-RLKs mehrere intrazelluläre Prozesse regulieren, darunter H2O2 Bildung, die Ca2+ Homöostase und die Sekretion durch NADPH Oxidasen (Boisson-Dernier, et al., 2013).Um neue Komponenten dieses Signaltransduktionsystemes zu identifizieren wurde ein anx1;anx2 Suppressor Screen durchgeführt. Die molekulare Untersuchung von zwei Suppressormutanten in denen der Sterilitätsphänotyp gerettet wird, führte zur Identifizierung der verantwortlichen Gene: MARIS (MRI) kodiert für eine Rezeptor-like zytoplasmatische Kinase (RLCK), ATUNIS1 (AUN1) kodiert für eine Ser/Thr Phosphatase (PPP). In dem hier beantragten Projekt soll mit Hilfe eines interdisziplinären Ansatzes unter Verwendung von molekularen, zellbiologischen, genetischen und biochemischen Techniken die molekulare Funktion von MRI und AUN1 im ANX-RLK abhängigen CWI Signaltransduktionsweg untersucht werden.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen