Die Rolle separater Isoenzyme für Primär- und Sekundärstoffwechsel in der Isoprenoidbiosynthese

• Applicant: Privatdozent Dr. Michael H. Walter
• Subject Area: Plant Biochemistry and Biophysics
• Term: from 2004 to 2010
• Project identifier: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Project number 5444684

Für die frühen Schritte der Isoprenoidbiosynthese zum Isopentenyldiphosphat existieren in Pflanzen zwei Biosynthesewege, der klassische Acetat-Mevalonat-Weg im Cytosol und der Methylerythritolphosphat(MEP)-Weg in Plastiden. Der erste Schritt des MEP-Weges wird durch die 1-Desoxy-D-xylolose-5-phosphat-Synthase (DXS) katalysiert. In unserer Arbeitsgruppe konnte erstmals die Existenz zweier Klassen von DXS-Genen mit differentieller Regulation belegt werden. Das System Tomate (Lycopersicon esculentum) bietet hierfür aufgrund der Synthese verschiedener sekundärer Isoprenoide beste Voraussetzungen. Zunächst sollen rekombinante DXS1- und DXS2-Proteine generiert und auf biochemische sowie strukturelle Unterschiede untersucht werden. Mittels spezifischer Antikörper soll eine differentielle zellspezifische Lokalisierung in der Blattentwicklung (Mesophyllzellen (DXS1(/Trichome (DXS2)) charakterisiert werden. Mit gleicher Methodik werden auch Fruchtreife und Blütenfärbung analysiert. Die physiologische Rolle der DXS2 wird durch spezifische Gensuppression und Überexpression in transgenen Pflanzen, ergänzt durch Bestimmung der Metabolitenprofile, untersucht.

• DFG Programme: Research Grants