Erforschung von Transitpeptiden durch Wiederherstellung der Photosynthese in Chlamydomonas

• Antragsteller: Oliver Caspari, Ph.D.
• Fachliche Zuordnung: Biochemie und Biophysik der Pflanzen
• Förderung: Förderung seit 2024
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 551520827

Die große Mehrheit der Chloroplastenproteine wird im Zellkern kodiert und in die Organelle importiert. Dieser Import ist auf N-terminale Transitpeptide angewiesen. Mehr als 40 Jahre Forschung zu diesen Transitpeptiden haben zu einer Vielzahl an Vorschlägen geführt, welche Sequenzelemente eine Rolle bei der Bestimmung des Chloroplasten als Zielorganelle spielen könnten. Eine übergreifende Vorstellung davon, wie Transitpeptide den Import spezifizieren, ist jedoch nicht vorhanden. Es besteht ein dringender Bedarf, die grundlegenden Regeln zu extrahieren, welche die Wirksamkeit und Spezifität von cTPs bestimmen, um maßgeschneiderte cTPs entwickeln zu können, welche zuverlässig den Import heterologer Proteine gewährleisten. Das auf diesen Seiten vorgestellte Projekt zielt darauf ab, die in der Literatur beschriebene verwirrende Vielfalt an Sequenzelementen systematisch zu testen und dieses Wissen dann in einem generativen Modell zu vereinen, welches ein zuverlässiges cTP-Design ermöglicht. Zu diesem Zweck wird ein Screen vorgeschlagen, bei dem photosynthetische Mutanten der Grünalge Chlamydomonas reinhardtii mit Konstrukten komplementiert werden, die eine große Anzahl von Transitpeptidvarianten testen. Da die Komplementierung nur dann stattfinden kann, wenn ein bestimmtes Peptid den Chloroplastenimport korrekt spezifiziert, bietet das Screening ein einfaches Instrument, um die molekularen Determinanten des Chloroplasten-Imports zu untersuchen.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen