Potential new enzymes in plant NO biosynthesis
Zusammenfassung der Projektergebnisse
Für die Knockout-Mutanten von CUAOI konnten wir nachweisen, dass sie weniger NO produzieren und dass in der Elongationszone der Wurzelspitze ein Ort hoher NO-Produktion liegt, in dem durch ABA NO-Biosynthese induziert wird. Diese Induktion unterbleibt in der Mutante. Es wurde der Nachweis erbracht, dass Polyamine die Nitrosylierung von Proteinen bewirkt. Insgesamt ergaben die Untersuchungen, dass Teilreaktionen der Knockout-Pflanzen auf ABA (Wurzelwachstum, Keimungshemmung) ABA-sensitiver als im Wildtyp sind. Dies lässt sich so interpretieren, dass CuAOI für NO-Biosynthese notwendig ist, die in der Signaltransduktion von ABA notwendig oder wichtig. Dass NO ein Second Messenger fiir das Hormon ABA ist, ist ein allgemein akzeptiertes Konzept. Überraschend war, dass alle Knockout-Linien durch ABA und Nitrat im Wurzelwachstum beeinflusst werden. Die Abweichungen vom Wildtyp sind am größten bei Anwendung beider Stressfaktoren. Man kann auch formulieren, dass zur Sichtbarmachung des Phänotyps Nitrat-Stress erforderlich ist. Auch die NO-Biosynthese, die durch Polyamine, ABA, oder Flagellin induziert wird, ist Nitrat-abhängig. Dies ist ein neuer und überraschender Befund, aus dem wir schließen müssen, dass Nitrat oder Nitrit für die biologische Wirkung der Polyamine essentiell ist und dass NO-Biosynthese und Polyaminoxidasen über Nitrat funktionell verknüpft sind.
Projektbezogene Publikationen (Auswahl)
- (2008) Zeatin-Induced NO Biosynthesis in Arabidopsis Seedlings Depends on Two-Component Signaling Genes. New Phytologist, 178:515-531
Tun, N. N., Livaja M., Kieber, J.J., Scherer G. F. E.
- (2010) Polyamines and cytokinin: is nitric oxide biosynthesis the key to overlapping fiinctions? Nitric Oxide in Plant Physiology (eds. S. Hayat, M. Mori, J. Pichtel, A. Ahmad), Wiley-Vch, Weinheim, Germany, pp, 65-76
Wimalasekara R., Scherer, G.F.E.
