Regulation and significance of methionine recycling in plants
Zusammenfassung der Projektergebnisse
Die Verbindung zwischen dem Polyaminstoffwechsel und dem Methioninzyklus wurde in zwei Publikationen beleuchtet. Die Aktivität des Methioninzyklus ist direkt an den Polyaminstoffwechsel gekoppelt und führt bei Unterbrechung zu gestörten Polyaminspiegeln und als Folge davon zu starken Entwicklungsstörrungen. Es bleibt zu verstehen, wie die regulatorischen Mechanismen aussehen, die diese Stoffwechselwege koordinieren. Darüberhinaus wurde in einer Kooperation mit der Arbeitsgruppe von A.Geeraerd (Universität Leuven, Belgien) in einem gerichteten ‚systems biology‘ Ansatz die Regulation des Methioninzyklus während der klimakterischen Fruchtreife bei der Tomate auf der Ebene der Genexpression, der Enzymaktivität und des Metaboloms untersucht. Damit wurde erstmalig die Regulation der spezifischen Schritte des Methioninzyklus bei natürlich hoher Ethylenproduktion beschrieben und in einen funktionalen Zusammenhang mit der Ethylenbiosynthese gestellt. Ungeklärt ist, warum die Gene für zwei der enzymatischen Schritte wenig reguliert sind und generell von dem allgemeinen Regulationsmuster abweichen.
Projektbezogene Publikationen (Auswahl)
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(2010) Inhibition of 5’-methylthioadenosine metabolism in the Yang cycle alters polyamine levels, and impairs seedling growth and reproduction in Arabidopsis. Plant Journal 62: 977-988
Bürstenbinder K, Waduwara I, Schoor S, Moffatt BA, Wirtz M, Minocha SC, Oppermann Y, Bouchereau A, Hell R, Sauter M
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(2012) Early events in the ethylene biosynthetic pathway – regulation of the pools of methionine and S-adenosylmethionine. In: The Plant Hormone Ethylene. Ed. McManus M, Wiley-Blackwell Press, Annual Plant Reviews 44: 19-52
Bürstenbinder K, Sauter M
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(2012) Recycling of methylthioadenosine is essential for normal vascular development and reproduction in Arabidopsis thaliana. Plant Physiology: 158: 1728-1744
Waduwara-Jayabahu I, Oppermann Y, Wirtz M, Hull ZT, Schoor S, Plotnikov AN, Hell R, Sauter M, Moffatt BA
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(2012) Targeted systems biology profiling of tomato fruit reveals coordination of the Yang cycle and a distinct regulation of ethylene biosynthesis during post-climacteric ripening. Plant Physiology 160: 1498-1514
Van de Poel B, Bulens I, Markoula A, Hertog M, Dreesen R, Wirtz M, Vandoninck S, Oppermann Y, Keulemans W, Hell R, Waelkens E, De Proft MP, Sauter M, Nicolai BM, Geeraerd AH
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(2013) Evaluation of the manifold usage of S-adenosyl-L-methionine (SAM) during climacteric ripening of tomato in relation to ethylene and polyamine biosynthesis and transmethylation capacity. Physiologia Plantarum 148:176-188
Van de Poel B, Bulens I, Oppermann Y, Hertog MLATM, Moffatt BA, Nicolaï BM, Sauter M, Geeraerd AH
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(2013) Methionine salvage and S-adenosylmethionine: essential links between sulfur, ethylene and polyamine biosynthesis. Biochemical Journal 451: 145–154
Sauter M, Moffatt B, Saechao MC, Hell R, Wirtz M
