TOLs and their interaction with canonical components of the plants' sorting machinery

1. Zusammenfassung Intrazellulärer Transport von Proteinen ist von zentraler Bedeutung für viele Prozesse in höheren Zellen, auch in Pflanzen. Diese Transportwege sind auf molekularer Ebene in Hefe- und Tierzellen relativ gut verstanden. In Pflanzen sind diese erst seit einigen, wenigen Jahren Ziel einer detaillierteren Analyse. Das erscheint umso erstaunlicher, als Variationen im intrazellulärem Proteintransport eng mit der Anpassungsfähigkeit von Pflanzen an veränderte Umweltbedingungen gekoppelt sind. Dieses Forschungsprojekt zielt darauf ab, neun pflanzliche "VHS-GAT-Domain" Proteine und deren Funktion im endosomalen Transport in der Modellpflanze Arabidopsis thaliana mittels biochemischer Ansätze zu analysieren. TOL-Proteine sind die einzige Familie an VHS-GAT-Domain Proteinen die in höheren Pflanzen zu finden ist. In Tieren und Pilzen hingegen finden sich mehrere unterschiedliche Proteinfamilien, was vermuten lässt, dass TOL Proteine in Pflanzen einige der Funktionen dieser Proteinklassen übernommen haben. Vor kurzem ist es uns gelungen zu zeigen, dass TOL Proteine die Funktion des ESCRT-0 Komplexes beim Proteinabbau übernehmen können. Über weitere Funktionen der TOL Familie ist hingegen noch nichts bekannt. Dieses Projekt versucht die Beteiligung von TOLs im endosomalen Transport in Pflanzenzellen durch eine Kombination verschiedener in vitro Ansätze zu klären. Insbesonders werden potentielle Bindungspartner analysiert, welche eine Verknüpfung zur endosomalen Maschinerie in Pflanzenzellen ergeben können. Außerdem soll durch gezielte Mutagenese die Funktion von konservierten TOL Proteinabschnitten analysiert werden. Die Erkenntnisse die durch diese in vitro Analysen gewonnen werden, liefern uns neue Einblicke in molekulare Funktion und Mechanismen des vesikulären Transportes in Pflanzenzellen. Darüber hinaus sollten sie den Grundstein für weitere in vivo Untersuchungen zur Kontrolle des Proteintransports in höheren Pflanzen und dessen Relevanz für Anpassungsmechanismen an veränderte Umweltbedingungen darstellen.