Kontextspezifische Kontrolle von Transkriptionsfaktoraktivität durch MAP Kinase vermittelte Phosphorylierung

• Antragsteller: Dr. Martin Bayer
• Fachliche Zuordnung: Zell- und Entwicklungsbiologie der Pflanzen
• Förderung: Förderung seit 2026
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 577121377

Die Entwicklung verschiedener Gewebetypen beruht in vielen Fällen auf zentralen Signalmodulen, die in unterschiedlichen Kontexten wiederholt zum Einsatz kommen. Diese Module können durch paraloge Gene kodiert werden, die gewebespezifisch exprimiert werden, oder sogar auf denselben Genen beruhen. Wie scheinbar identische Signalmodule jedoch unterschiedliche, kontextspezifische Ergebnisse erzielen, ist bislang kaum verstanden. Die Entschlüsselung der molekularen Mechanismen, die Kernsignalmodule an ihre kontextspezifische Funktion anpassen, ist daher entscheidend für das Verständnis, wie Gewebespezifität auf mechanistischer Ebene erreicht wird. In dem vorgeschlagenen Projekt wollen wir verstehen, wie Transkriptionsfaktoren in verschiedenen Zelltypen durch dieselbe MAP-Kinase-vermittelte Phosphorylierung auf gegensätzliche Weise gesteuert werden können, wobei wir uns auf den Klasse-IIIb-bHLH-Transkriptionsfaktor INDUCER OF CBF EXPRESSION1 (ICE1, auch SCREAM genannt) konzentrieren. ICE1 fungiert als zentraler Knotenpunkt für die MAP-Kinase-Signalübertragung in sehr unterschiedlichen Kontexten, wie Embryogenese, Stomata-Entwicklung, Endosperm-Abbau und Samenruhe sowie Akklimatisierung an Kältestress. Bei der Embryogenese und der Stomataentwicklung wird je nach Zelltyp ICE1-Aktivität durch die identische, MAP-Kinase vermittelte Phosphorylierung entweder ermöglicht oder unterdrückt. In diesem Projekt werden wir den molekularen Mechanismus hinter dieser unterschiedlichen, zelltypspezifischen Regulation entschlüsseln, um unser allgemeines Verständnis der Transkriptionsfaktorregulation im Kontext der Gewebespezifität zu erweitern.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen