Zelluläre Wirkungsweisen von Kinasen der KIPK-Familie, neue Regulatoren des negativen Gravitropismus und der Bodenpenetration von Sämlingen

• Antragsteller: Professor Dr. Claus Schwechheimer
• Fachliche Zuordnung: Zell- und Entwicklungsbiologie der Pflanzen
• Förderung: Förderung seit 2024
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 548863490

Das Verständnis der Mechanismen, die das Pflanzenwachstum als Reaktion auf ihre Umwelt steuern, ist eines der faszinierendsten Themen der Pflanzenbiologie. Wir haben Proteinkinasen der AGC1-Familie KIPK und KIPKL1 als Regulatoren der gravitropen Hypokotylbiegung identifiziert. Wir haben außerdem gezeigt, dass dieser Prozess für die erfolgreiche Bodendurchdringung keimender Arabidopsis thaliana-Keimlinge wichtig ist, wenn der Kontakt mit Bodenpartikeln eine Neuausrichtung des Wachstums erfordert. Wir werden das funktionelle Zusammenspiel von KIPK und KIPKL bei der Regulation von Proteinen untersuchen, die eine Rolle bei der Ausbildung des Zytoskeletts (ARK-Kinesine, NET1A-Aktin-bindende Proteine) und dem intrazellulären Transport (CHC, VPS41) spielen, um relevante nachgelagerte Prozesse zu verstehen. Mithilfe biochemischer, zellbiologischer und genetischer Analysen werden wir die regulatorische Rolle von KIPK und KIPKL bei der (Phospho-)Regulation der genannten Interaktoren bestimmen. Mithilfe von Markern für die Mikrotubuli und das Aktin-Zytoskelett werden wir die Anordnung der Mikrotubuli und des Aktin-Zytoskeletts während der gravitropen Biegung bestimmen und analysieren, inwieweit diese Prozesse in kipk kipkl1-Mutanten beeinträchtigt sind. Diese Studien werden nicht nur unser Verständnis der für den Hypokotylgravitropismus relevanten Prozesse verbessern, sondern möglicherweise auch unser Verständnis anderer verwandter Proteinkinasen der AGC1-Familie beeinflussen, deren Wirkungsweise bisher nur durch die Regulierung des Auxintransports erklärt wurde.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen