Regulation des Stress-Signalwegs durch Phosphatase 2C

Pflanzen können sich an verschiedene negative Umweltbedingungen, wie Verwundung, Trockenheit oder Befall durch Schädlinge, anpassen. Dies geschieht hauptsächlich durch das Anschalten bestimmter Gene. Obwohl bereits eine Anzahl dieser Gene identifiziert wurde, weiss man noch sehr wenig darüber, wie Pflanzen Signale aus ihrer Umwelt empfangen und weiterverarbeiten. Wir haben einen spezifischen Signalweg identifiziert, der durch Verwundung und Salzstress in den Pflanzen Medicago und Arabidopsis vorübergehend aktiviert wird. Die Regulation dieses Signalweges ist sehr wichtig, da dessen dauerhafte Aktivierung zum Zelltod führt. Bisher wurde das Augenmerk auf die Aktivierung und nicht auf die Inaktivierung dieses Stress-Signalweges gelegt. Dies hat sich nach meiner Entdeckung des MP2C Genes geändert: Ich konnte zeigen, dass MP2C für eine Protein Phosphatase 2C (PP2C) kodiert und Teil eines negativen Feedback-Mechanismus dieses Signalweges ist. Im vorliegenden Antrag möchte ich die Regulation des Stress-Signalweges erforschen. Ausgehend von den in Medicago gewonnenen Erkenntnissen werden molekulare und genetische Untersuchungen an der Modellpflanze Arabidopsis thaliana weitergeführt: 1. Durch Expression verschiedener Komponenten in Pflanzenzellen soll der Stress-Signalweg in vivo rekonstituiert werden. 2. Es soll ermittelt werden, ob eine Verknüpfung zwischen aktiviertem Signalweg und der Anschaltung des Phosphatase-Genes besteht. 3. Die biologische Funktion der Phosphatase bei der Stress-Signalweiterleitung soll geklärt werden. Ein Verständnis der Regulation dieses Signalweges ist nicht nur von wissenschaftlichem sondern auch von ökonomischem Interesse, da das Anpassungsspektrum der Pflanzen an gegebene Umweltbedingungen erweitert werden kann.