Dissertation (Metadaten)
Titel:Charakterisierung des Auxin-bindenden Proteins 1
 
Autor:Renate Irmgard Dahlke
 
URN:NBN:urn:nbn:de:gbv:8-diss-26795
 
Fakultät:Mathematisch-Naturwissenschaftliche Fakultät
DDC Sachgebiet:580 Pflanzen (Botanik)
 
Datum der mdl. Prüfung:07.12.2007
 
Referent(in):Prof. Dr. Margret Sauter
Korreferent(en) Korreferentin:PD Dr. Christoph Plieth
 
Beschreibung:Neben den bekannten Auxinrezeptoren TIR1, AFB1, AFB2 und AFB3 wird auch das Auxin-bindende Protein 1 (ABP1) als Rezeptorkandidat diskutiert. ABP1 wurde in allen darauf untersuchten Pflanzen nachgewiesen. Arabidopsis-Nullmutanten von ABP1 sind embryoletal. ABP1 besitzt also eine essentielle Funktion. Die Auxinbindung an ABP1 erfolgt möglicherweise über eine hochkonservierte Auxinbindetasche mit den Boxen a und c. In dieser Arbeit konnte gezeigt werden, dass neben den Aminosäuren der Box a von ABP1 auch die der Box c wichtig bei der Auxinbindung und dessen Wirkung sind. Eine bekannte Wirkung von ABP1 ist die Vermittlung des Auxinsignals bei der Volumenzunahme von Protoplasten. Auch das disulfatierte Pentapeptid Phytosulfokin-α (PSK-α) induzierte eine Volumenzunahme bei Protoplasten, die mit der von Auxin vergleichbar war. Bei beiden war die Wirkung kaliumabhängig. In Protoplasten aus Koleoptilen wurde die Fluoreszenz des Membranfarbstoffes FM4-64 in der Plasmamembran durch Indol-3-Essigsäure verringert. Ebenso wurde die Fluoreszenz der Plasmamembran ABP1-vermittelt vermindert. Auch PSK-α verringerte die Fluoreszenz entsprechend der Auxinwirkung. Die Versuche deuten darauf hin, dass ABP1 und auch PSK-α einen Einfluss auf das Zyklieren der Plasmamembran besitzen könnten. Über Promotor-GUS-Analysen wurde die Expression von AtABP1 untersucht und mit der von DR5-GUS-Pflanzen verglichen. DR5 ist ein synthetisches auxinresponsives Promotorelement, welches aus früh auxininduzierten Genen abgeleitet wurde. Die Expression von PAtABP1:GUS und PDR5:GUS in Pflanzen unterschieden sich deutlich. So zeigte sich eine PAtABP1:GUS-Aktivität in den Kotyledonen, wobei der Bereich der Hydathoden ausgespart war. Die PDR5:GUS-Aktivität war dagegen vor allem im Bereich der Hydathoden zu beobachten. PAtABP1:GUS-Aktivität wurde auch in jungen, teilungsaktiven Blättern gezeigt. Dies deutet auf eine mögliche Funktion von ABP1 bei der Zellteilung hin. Die postulierte Verbindung von ABP1 und Streckungswachstum konnte in der Arbeit nicht bestätigt werden. In sich streckendem Geweben wurde keine PAtABP1:GUS-Aktivität beobachtet. Es besteht die Möglichkeit, dass neben dem ausgewählten Promotorbereich zusätzliche regulatorische Elemente wichtig für die Aktivität von AtABP1 sind, wodurch sich ein modifiziertes Expressionmuster ergeben könnte. Mögliche Interaktionspartner von ABP1 können einen Hinweis auf seine Funktion geben. Über die Bindung an den C-Terminus von ABP1 wurden fünf Proteine identifiziert: das peroxisomale Fettsäure ß-Oxidationsprotein, die putative Format-Tetrahydrofolat Ligase, die putative ATP-Citratlyase a Untereinheit, das putative Auxin- und Ethylen-regulierte Protein AER (auxin and ethylene regulated) und die putative 12-Oxophytodienoat Reduktase. Um eindeutige Aussagen über eine Interaktion mit ABP1 machen zu können, müssen jedoch noch Bindungsstudien vorgenommen werden. Ebenso sollten über ektopisch exprimiertes Gesamtprotein ABP1-interagierende Proteine aufgereinigt werden. Hierzu wurde AtABP1 an den Strep-tag II gekoppelt und in Suspensionszellen von Arabidopsis überexprimiert. Diese zeigten mit vergrößerten Zellen und Zellkernen einen Phänotyp, der ZmABP1 überexprimierenden Tabakzellen glich. In diesem Ansatz konnte jedoch kein ABP1 mit Strep-tag II aufgereinigt und dementsprechend auch keine interagierenden Proteine identifiziert werden.
 
Schlagworte:Phytohormon, Auxin, Rezeptor
 
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