Regulation of pantothenate biosynthesis in plants

• Applicant: Dr. Ulrich Genschel
• Subject Area: Plant Biochemistry and Biophysics
• Term: from 2002 to 2007
• Project identifier: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Project number 5392522

Pantothensäure (Vitamin B5) ist der essentielle Vorläufer von Coenzym A und Acyl Carrier-Protein, die als Cofaktoren und Effektoren eine zentrale Stellung im Metabolismus einnehmen. Der Biosyntheseweg für Pantothensäure ist in Pflanzen vor kurzem etabliert worden, zur Regulation ist dagegen wenig bekannt. Es gibt Hinweise auf zwei Kontrollmechanismen, die in Pflanzen beteiligt sein könnten. Dabei handelt es sich um (i) die allosterische Regulation des Enzyms Pantothenat Synthetase, das den letzten Schritt der Pantothensäurebiosynthese katalysiert, und (ii) einen spezifischen Abbauweg für Pantothensäure. In Arabidopsis thaliana soll die Pantothenat Synthetase-Aktivität durch Expression verschiedener Pantothenat Synthetasen und Isolierung einer Insertionslinie ohne Pantothenat Synthetase-Aktivität manipuliert werden. Anschließend werden die Auswirkungen auf den Pantothensäurestoffwechsel charakterisiert. Der Abbauweg für Pantothensäure soll zunächst durch radiochemische Assays mit [1-14C]-Pantothensäure etabliert werden. Anschließend soll die beteiligte Enzymaktivität aufgereinigt und das zugehörige Gen identifiziert werden. Die zu erwartenden Ergebnisse dieser Arbeit tragen zu einem besseren Verständnis der Synthese von Pantothensäure und Coenzym A bei. Außerdem haben sie biotechnologisches Anwendungspotential insofern die Voraussetzungen für die gezielte Erhöhung von Pantothensäure in Pflanzen geschaffen werden.

• DFG Programme: Research Grants