Die Rolle von Phosphoinositiden bei der Auxin- und Jasmonat-vermittelten Signalleitung in Arabidopsis thaliana

Die Integration von Phosphoinositiden (PIs) mit pflanzlichen Phytohormonen ist bislang nur unzureichend beschrieben. Änderungen der zellulären Gehalte von PIs und von PI-abgeleiteten Inositolpolyphosphaten (IPs) fallen währen der Antwort auf Schwerkraftstimulation mit Änderungen in Auxin (IAA) oder während der Wundantwort mit Änderungen von Jasmonsäure (JA) zusammen. Diese Daten lassen es möglich erscheinen, dass PIs an der IAA oder JA Signalleitung beteiligt sind. Vor kurzem wurde Inositolhexakisphosphat (IP6) als Kofaktor in der Kristallstruktur des IAA-Rezeptorproteins TIR1 entdeckt, was eine Funktion von IP6 bei der Funktion von TIR1 oder dem nahe verwandten JA-Rezeptor COI1denkbar erscheinen lässt. Ziel der momentanen Experimente ist zu testen, wie vonPIs abgeleitete Signale zur Funktion der Phytohormonrezeptoren TIR1 und COI1 beitragen. Arabidopsis Wildformkontrollen und transgene Linien mit Defekten in verschiedenen Aspekten des PI-Stoffwechsels werden Schwerkraftstimulation oder Verwundung ausgesetzt und die physiologischen Antworten aufgenommen. Stressinduzierte Änderungen von Transkriptgehalten werden auf globaler Ebene durch einen Transkriptarray-Ansatz bestimmt, um PIs mit Signalfunktion zu identifizieren, die abhängig oder unabhängig von TIR1 bzw. COI1 funktionieren. Änderungen der Muster von PIs, IAA, JA und anderer Phytohormone werden systematisch getestet. Dazu werden biochemische Analysen durchgeführt und auch fluoreszierende Marker verwendet. TIR1 und COI1 Interaktionen mit ihren jeweiligen transkriptionalen Repressoren (AUX/IAA oder JAZ) werden in vivo in Anwesenheit oder in Abwesenheit von IP6 untersucht. Aminosäurereste, die wahrscheinlich an der Koordination von IP6 in TIR1 oder COI1 beteiligt sind, werden durch zielgerichtete Mutagenese verändert, und die entstehenden varianten Proteine in Komplementationstests auf ihre physiologische Funktion untersucht.