Evolution von ECA1 Gametogenese-verwandten Proteinen und ihre Rolle in der Reproduktion der Samenpflanzen

• Antragstellerin: Dr. Stefanie Sprunck
• Fachliche Zuordnung: Zell- und Entwicklungsbiologie der Pflanzen ; Evolution und Systematik der Pflanzen und Pilze
• Förderung: Förderung seit 2021
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 431732981

Es wird immer deutlicher das sekretierte kleine Cystein-reiche Proteine (CRPs) wichtige Signalmoleküle sind, die unter anderem entscheidende Prozesse der pflanzlichen Reproduktion regulieren. Besonders bemerkenswert ist die evolutionäre Diversifizierung von CRPs in Blütenpflanzen (Angiospermen), wo sie vor allem in reproduktiven Geweben auftreten. In Angiospermen stellen ECA1 (early culture abundant 1) Gametogenese-verwandten CRPs eine der größten CRP-Familien dar, deren Expression sich auf die Zellen des weiblichen Gametophyten (Embryosacks) beschränkt. In Arabidopsis thaliana umfasst diese Familie mindestens 124 Mitglieder, wobei bisher nur für eine kleine Unterfamilie von fünf eng verwandten EC1 (EGG CELL 1) Proteinen eine Funktion bekannt ist. EC1 Proteine werden von der Eizelle nur dann sezerniert, wenn die beiden Spermazellen vom Pollenschlauch in den Embryosack angeliefert wurden, wodurch die Spermazellen aktiviert und kompetent für die Fusion mit den weiblichen Gameten (Ei- und Zentralzelle) gemacht werden.Dieses Projekt zielt darauf ab, zum Verständnis der Entstehungsgeschichte, funktionellen Diversifizierung und differentiellen Expression von ECA1 Gametogenese-verwandten CRPs in Landpflanzen beizutragen, wobei ein besonderer Fokus auf dem ersten Auftreten von EC1- und EC1-verwandten Untergruppen liegt. Das Projekt wird außerdem dazu beitragen die funktionale Konservierung von EC1-Proteinen und ihre posttranslationalen Modifikationen aufzuklären. Zudem wird der Einfluss von redoxabhängigen Signalmechanismen auf die Sekretion und Funktion von EC1 in der Gametenfusion und die Rolle von A. thaliana EC1-verwandten Proteinen in der Reproduktion untersucht.

• DFG-Verfahren: Forschungsgruppen
• Teilprojekt zu: FOR 5098: Innovation und Koevolution in der sexuellen Reproduktion von Pflanzen - ICIPS