Die Funktion von Plasmodesmata-lokalisierten Proteinen

Pflanzenzellen sind von einer starren Zellwand umgeben, die eine Herausforderung für die Kommunikation zwischen benachbarten Zellen darstellt. Pflanzen haben daher spezielle Zellwandkanäle entwickelt, die als Plasmodesmen (PD) bezeichnet werden und den Stoff- und Informationsaustausch wie z.B. von Transkriptionsfaktoren (TFs), RNAs und Hormonen von Zelle zu Zelle ermöglichen. Bei Voruntersuchungen wurde eine neue Klasse von Proteinen mit unbekannter molekularer Funktion entdeckt, die in der Modellpflanze Arabidopsis thaliana sehr spezifisch an PD lokalisieren und deren Aktivität für die normale Pflanzenentwicklung wesentlich ist. Darüber hinaus wurden spezifische Wechselwirkungen zwischen diesen Proteinen und den Mitgliedern verschiedener TF-Familien identifiziert, was auf eine regulatorische Beziehung zwischen ihnen schließen lässt. Das Hauptziel dieses Forschungsprojekts ist die funktionelle Charakterisierung der identifizierten PD-lokalisierten Proteine, wobei der Schwerpunkt zum einen auf der Bestimmung der molekularen Mechanismen dieser Wechselwirkungen mit den TFs liegt und zum anderen auf den möglichen Auswirkungen auf die Expression der jeweiligen Zielgene. Ausgewählte Wechselwirkungen werden untersucht, um mögliche Effekte auf den interzellulären Transport, die Proteinstabilität, die DNA-Interaktion, und die transkriptionelle Aktivität der jeweiligen TFs zu ermitteln. Dieses Forschungsprojekt stellt einen multidisziplinären Ansatz dar, der molekulare, biochemische und genetische Methoden kombiniert, um die biologische Funktion einer bisher unbekannten Gruppe von Pflanzenproteinen zu erforschen. Es sollen neue Einblicke in die molekularen Mechanismen der PD-lokalisierten Proteine gewonnen und neue Aspekte der posttranslationalen Regulation von TFs in Pflanzen erforscht werden. Dieses Projekt wird das Wissen über PD-assoziierte molekulare Prozesse erweitern und damit wesentlich zum besseren Verständnis des Pflanzenwachstums und -entwicklung beitragen.