Exocyst und SCAR/WAVE: Regulation des gerichteten Vesikeltransports als Grundlage von polarisiertem Wachstum von Pflanzenzellen
Zusammenfassung der Projektergebnisse
Lokales Zellwachstum wird in Pflanzen vor allem durch die lokale Aktivierung des SCAR/WAVE Komplexes reguliert, der über den ARP2/3 Komplex eine Verzweigung des Aktinzytoskeletts induziert und damit regional definiertes Wachstum induzieren kann. Ausgangspunkt dieses Projektes war unser Befund, dass ein Protein des SCAR/WAVE Komplexes, ABI, mit einer Komponente des Exocyst-Komplexes physikalisch interagiert. Dieser Befund führte zu der Hypothese, dass das ABI Protein die lokale Aktinregulation und lokale Exocytose koordiniert. Da zum Zeitpunkt der Antragstellung der Exocyst-Komplex und die Funktion von ABI in Pflanzen weitgehend unerforscht waren, galt es deren Funktion auf verschiedenen Ebenen zu untersuchen. Mit Hilfe von Mutanten konnten wir die Funktion von ABI in Arabidopsis aufklären. Mutanten in Genen des Exocyst-Komplexes zeigten entweder keinen aberranten Phänotyp oder waren gametophytisch bzw. embryonal letal. In einem zweiten Teil des Projektes untersuchten wir ausführlich das Interaktionsnetzwerk, um den Zusammenhang zwischen den beiden Komplexen besser zu verstehen. Bei diesen Untersuchungen konnten wir zwei zusätzliche, bisher unbekannte Protein-Protein- Interaktionen feststellen, die eine enge funktionelle Verzahnung von Aktin- und Exozytoseprozessen durch die beiden Komplexe nahelegen. Zusätzlich konnten wir zeigen, dass ein Arabidopsis EXO70 Protein mit dem WAVE Protein aus Drosophila interagiert. Im dritten Teilprojekt untersuchten wir die intrazelluläre Lokalisation von EXO70- und ABI Proteinen. Hier sind zwei Befunde hervorzuheben. Erstens lokalisieren die untersuchten ABI Proteine nicht wie erwartet an Aktin, sondern an Mikrotubuli. Zweitens werden ABI Proteine durch Koexpression von EXO70 an Vesikel rekrutiert.
Projektbezogene Publikationen (Auswahl)
- A role for ABIL3 in plant cell morphogenesis. 2010, Plant Journal 62 925-935
Jörgens C.I., Grünewald N., Hülskamp M. and Uhrig J.F.
