Molekulare und biochemische Untersuchungen zur Bedeutung des R1 Proteins bei der Mobilisierung von Stärke in Arabidopsis thaliana

• Applicant: Dr. Heike Kofler
• Subject Area: Plant Biochemistry and Biophysics
• Term: from 2001 to 2003
• Project identifier: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Project number 5346222

Stärke ist ein bedeutender Rohstoff der Nahrungsmittel-, Papier- sowie Kunststoffindustrie und wird bei der Herstellung von Pharmazeutik und Kosmetika eingesetzt. Die Aufklärung des Stärkemetabolismus und seiner Regulation in Pflanzen wird die Entwicklung von Stärken mit neuen physiko-chemischen Eigenschaften für verbesserte Anwendungen in der Industrie ermöglichen. Pflanzen mit ungewöhnlich hohen Stärkegehalt (Hochstärkemutanten) stellen wertvolle Hilfsmittel zur Untersuchung des Stärkestoffwechsels dar. Eine der wichtigsten Mutanten dieser Art ist die Arabidopsis thaliana Mutante sex1, die in einem als R1 bekannten Protein defekt ist. Der Phänotyp dieser Mutante zeigt, daß R1 für die Mobilisierung der Stärke erforderlich, aber auch an deren Synthese beteiligt ist. Bislang ist die von diesem wichtigen, nicht redundanten Protein katalysierte Reaktion unbekannt. Ziel meiner Studien ist die Untersuchung der Rolle des R1 Proteins im Stärkemetabolismus von A. thaliana. Durch Anwendung genetischer, biochemischer und molekularer Techniken soll der Phänotyp von sex1 charakterisiert werden. Ferner ist die Analyse von R1-Antisense-RNALinien geplant, in denen die Menge des Proteins in unterschiedlichem Ausmaß reduziert ist. Erkenntnisse über die Wirkungsweise von R1 sollen durch die Aufklärung der dreidimensionalen Struktur des Proteins nach Kristallisation und durch die Expression einzelner Domänen in einer R1 Null-Mutante gewonnen werden. Mögliche mit R1 interagiernde Proteine sollen durch Anwendung einer neuen in vivo Affinitätsmarkierungsmethode isoliert und identifiziert werden.

• DFG Programme: Research Fellowships
• International Connection: United Kingdom
• Cooperation Partner: Professorin Dr. Alison Smith