Erscheinung und Funktion von CuZnSOD-Proteinen während der Evolution früher Landpflanzen

• Antragsteller: Dr. Jozefus Hendrikus Maria Schippers
• Fachliche Zuordnung: Zell- und Entwicklungsbiologie der Pflanzen
• Förderung: Förderung seit 2020
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 440296213

Kupfer-Zink-Superoxiddismutase (CuZnSOD) Proteine traten etwa zur Zeit des Großen Oxidationsereignisses vor etwa 2,4 Milliarden Jahren auf. In höheren Pflanzen sind drei Kompartiment-spezifische CuZnSOD Proteine vorhanden, nämlich ein cytosolisches, plastidisches und peroxisomales Protein. Der cytosolische Form hat sich offenbar zuerst entwickelt da sie bereits in der Süßwasseralge Chara braunii vorhanden ist. Unsere Arbeit zeigt dass die cytosolische Form in Arabidopsis für die Embryogenese wesentlich ist und dass das CSD1-Protein zwei Funktionen hat: einerseits als antioxidatives Enzym und anderseits als nuklearer Transkriptionsregulator. Das Auftreten von CuZnSOD in Süßwasseralgen deutet darauf hin, dass es eine frühe molekulare Anpassung darstellt, um den Übergang zum Land zu ermöglichen. Hier wollen wir die Rolle von CuZnSODs während der Embryogenese und die Regulierung der abiotischen Stresstoleranz in frühen Landpflanzen durch Modulation des Phenylpropanoid-Metabolismus aufdecken. Wir fokussieren uns auf Marchantia polymorpha und Physcomitrella patens, um die doppelte Rolle des cytosolischen CuZnSOD während der Terrestrialisierung von Pflanzen zu entschlüsseln.

• DFG-Verfahren: Schwerpunktprogramme
• Teilprojekt zu: SPP 2237: MAdLand - Molekulare Adaptation an das Land: Evolutionäre Anpassung der Pflanzen an Veränderung