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Projekt
Die Rolle von CodeChi und Chitin-assoziierten Proteinen bei den Zell-Zell-Interaktionen freilebender Protisten
Antragsteller
Professor Dr. Sebastian Hess
Fachliche Zuordnung
Organismische Interaktionen, chemische Ökologie und Mikrobiome pflanzlicher Systeme
Förderung
Förderung seit 2023
Projektkennung
Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 525908030
In Anbetracht der enormen Vielfalt von Protisten sind chitinhaltige Biopolymere und ihre Rolle in nicht-pilzlichen Mikroeukaryoten noch weitgehend unerforscht. Abgesehen von einigen wenigen Beispielen sind die chemischen Merkmale und Eigenschaften von Chitin und Chitosan in Protisten nur unzureichend bekannt und bedürfen weiterer Untersuchungen. In meinem Labor untersuchen wir freilebende Protisten unterschiedlicher phylogenetischer Zugehörigkeit, die sich speziell von den Zellinhalten anderer Eukaryoten, insbesondere Algen, ernähren. Diese so genannten "Protoplastenfresser" bauen die Zellwand der Beute lokal ab und phagozytieren anschließend den Zellinhalt. Unsere unveröffentlichten Daten liefern überzeugende Beweise dafür, dass der Protoplastenfresser Orciraptor agilis ein Chitin-Chitosan-Copolymer produziert, das in peripheren Extrusomen gespeichert und während des Fressaktes an die Algenzellwand angelagert wird. Dies deutet auf eine bisher unbekannte Funktion der chitinösen Substanzen und der damit verbundenen Enzyme bei den Zell-Zell-Interaktionen zwischen phagotrophen Protisten und ihrer Algenbeute hin. Die Hauptziele des vorgeschlagenen Projekts sind: 1) Detaillierte Analyse der C/CS-Polymere von Orciraptor mittels Massenspektrometrie, um die während der Ablagerung und des Fütterungsakts vorgenommenen Veränderungen aufzuklären. 2) Auswertung der Bindung von COS an die Wände von Grünalgen und der Auswirkungen von COS auf den Fressakt von Orciraptor. 3) Herstellung und Charakterisierung ausgewählter Chitinase-Module von Orciraptor unter besonderer Berücksichtigung der Subsite-Spezifität. 4) Lokalisierung ausgewählter Chitinasen in der Lebensgeschichte von Orciraptor bzw. im Fressverhalten. Mit diesen Zielen werden wir neues Wissen über C/CS-Polymere von Protisten schaffen, die eindeutig an artenübergreifenden Interaktionen beteiligt sind. Darüber hinaus werden wir mehr über potenziell assoziierte C/CS-abbauende oder C/CS-bindende Proteine dieses Protisten erfahren, um unser Bild von seiner Interaktion mit Mikroalgen zu vervollständigen. Diese Daten werden uns helfen zu verstehen, wie biotische Interaktionen von nichtpilzlichen Mikroeukaryoten auf den chemischen Eigenschaften von C/CS-Polymeren (CodeChi) und Variationen in der Spezifität der jeweiligen Proteine beruhen.
DFG-Verfahren
Schwerpunktprogramme
