Molekulare Analyse der Eisenassimilation in der einzelligen Grünalge Chlamydomonas reinhardtii

• Antragsteller: Professor Dr. Thomas J. Buckhout, Ph.D.
• Fachliche Zuordnung: Biochemie und Biophysik der Pflanzen
• Förderung: Förderung von 1995 bis 2004
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 5246258

Das Ziel ist die Aufklärung der Mechanismen, die an der regulierten Fe-Aufnahme in der Grünalge Chlamydomonas reinhardtii und in dikotylen Pflanzen beteiligt sind. Anhand unserer Ergebnisse konnte gezeigt werden, daß, genauso wie in dikotylen Pflanzen, die Fe-Reduktion in Chlamydomonas eine notwendige Voraussetzung für die Fe-Aufnahme ist. Desweiteren Scheint in Chlamydomonas zusätzlich zu einer Fe3+-Reduktase und einen Transporter eine kupferhaltige Oxidase an der Fe-Aufnahme beteiligt zu sein. Aufgrund dieser Reoxidation des Fe2+ zeigt der gesamte Mechanismus Ähnlichkeit zur Fe-Aufnahme in Saccharomyces und Vertebraten. In dikotylen Pflanzen existieren bislang keinerlei Hinweise auf die Beteiligung einer Ferroxidase an Fe-Aufnahme. In dem beantragten Projekt sollen die Arbeiten zur Klonierung des Oxidasegens auf Chlamydomonas fortgesetzt und die Bedeutung dieses Enzyms für die Fe-Aufnahme charakterisiert werden. Um weitere Komponenten des Fe-Aufnahmesystems zu identifizieren, wurden Änderungen in der Proteinexpression unter Fe-Mangel untersucht. Mittels zweidimensionaler Elektrophorese konnten 15 Plasmamembran- und 15 lösliche Proteine in Chlamydomonas identifiziert werden, die unter Fe-Mangel differentiell exprimiert sind. Diese Proteine sollen mittels MALDI-TOF-Massenspektrometrie analysiert und identifiziert werden. GFG. sollen unbekannte oder für die Fe-Aufnahme wichtige Gene durch den Einsatz von degenerierten Oligonukleoitiden kloniert werden.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen
• Beteiligte Personen: Dr. Sophie Haebel; Dr. Alexandra Herbik