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Glykosyltransferasen für Pflanzenarabinogalaktane

Glycosyltransferases for O-linked Plant Arabinogalactans

Colin Ruprecht (ORCID: 0000-0003-4362-2208)
  • Grant-DOI 10.55776/PAT1358423
  • Förderprogramm Einzelprojekte
  • Status laufend
  • Projektbeginn 01.09.2024
  • Projektende 31.08.2028
  • Bewilligungssumme 476.864 €
  • E-Mail

Wissenschaftsdisziplinen

Biologie (100%)

Keywords

    Plant Cell Wall, Arabinogalactans, Glycosyltransferases, Arabidopsis

Abstract

Pflanzenzellwände sind sowohl für das Wachstum als auch für die Stabilität wichtig und verkörpern ein empfindliches Gleichgewicht zwischen Flexibilität und Festigkeit. Das Potenzial pflanzlicher Zellwände als nachhaltige Ressourcen zu nutzen, ist seit langem ein Ziel wissenschaftlicher Forschung. Um ihr volles Potenzial auszuschöpfen, ist ein tieferes Verständnis der pflanzlichen Zellwände und ihrer Bestandteile erforderlich. In diesem vom FWF geförderten Projekt unter der Leitung von Dr. Colin Ruprecht von der Universität für Bodenkultur (BOKU) wird sich das Forschungsteam mit der Biosynthese und Funktion von Arabinogalaktan-Proteinen (AGPs) befassen, die Schlüsselakteure in der Zellwandarchitektur von Pflanzen sind. AGPs sind an der Plasmamembran verankert und haben ein komplexes O-verknüpftes Typ-II-Arabinogalaktan-Polysaccharid (AG-II) angeheftet. Die genaue Rolle der AGPs für die Zellwandeigenschaften ist jedoch noch unklar, insbesondere die physiologische Funktion des AG-II-Glykans ist immer noch rätselhaft. Mithilfe eines innovativen biochemischen Ansatzes möchte das Team neuartige Glykosyltransferasen (GTs) identifizieren und charakterisieren, die an der AG-II-Biosynthese beteiligt sind. Durch die Expression in menschlichen embryonalen Nierenzellen (HEK) und die Nutzung einer hochmodernen Glykan-Microarray-Plattform werden die Forscher in der Lage sein, ein Hochdurchsatz-Screening von GT-Aktivitäten für mehr als 100 Substrate gleichzeitig durchzuführen. Die Forschung geht über biochemische Analysen hinaus, wobei das Team auch Pflanzenexperimente mit Arabidopsis-Mutanten durchführt, denen die entsprechenden Glykosyltransferase-Gene fehlen. Durch die Korrelation von analysierten Strukturen von AG- II-Einheiten mit vorgeschlagenen Funktionen von AGPs wollen die Forscher die biologische Bedeutung des AG-II-Glykans für die Pflanzenentwicklung und das Pflanzenwachstum aufklären. Das Projekt wird neue Einblicke in die Pflanzenbiologie bieten und eine Plattform für zukünftige Forschungsbemühungen bieten. Während die Gesellschaft nach nachhaltigen Lösungen für drängende Herausforderungen wie Ressourcenverknappung und Umweltzerstörung sucht, könnten die Ergebnisse dieser Studie Möglichkeiten bieten, das Potenzial pflanzlicher Materialien und Technologien zu nutzen.

Forschungsstätte(n)
  • Universität für Bodenkultur Wien - 100%
Nationale Projektbeteiligte
  • Johannes Stadlmann, Universität für Bodenkultur Wien , nationale:r Kooperationspartner:in
Internationale Projektbeteiligte
  • Markus Pauly, Heinrich-Heine-Universität Düsseldorf - Deutschland
  • Li Tan, University of Georgia at Athens - Vereinigte Staaten von Amerika

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