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ESCRTing während der Endospermentwicklung von Gerste

Projektleitung
Ibl Verena, Projektleiter/in
Laufzeit:
01.07.2013-31.12.2016
Art der Forschung
Grundlagenforschung
Mitarbeiter*innen
Berdaguer Roland Loic, Projektmitarbeiter/in
Beteiligte BOKU-Organisationseinheiten
Institut für Pflanzenbiotechnologie und Zellbiologie
Gefördert durch
Fonds zur Förderung der wissenschaftlichen Forschung (FWF) , Sensengasse 1, 1090 Wien, Österreich
Abstract
Die EndosomalSortingComplexRequiredforTransport (ESCRT) Maschinerie besteht aus den 4 Untereinheiten -0, I, II und III und ist für die ubiquitin-regulierte Endoczytosevon Membranproteinen verantwortlich. Proteine werden dabei erkannt und in multivesicularbodies (MVB)sortiert, die mit der Vakuole fusionieren und dabei deren Inhalt in diese freigeben. Die ESCRT-Proteine sind hoch konserviert und sind in vielen zellulären Prozessen in Pflanzenzellen involviert: während derZytokinese, der Entwicklung, der Organisation der Vakuole. Des Weiteren sind sie Bestandteil der endoplasmatischen Retikulum (ER)-Golgi Proteinsortiermachine. Die ESCRT-III Untereinheit im speziellen ist in der Biogenese der multivesicularboddies (MVBs) involviert, reguliert die Fusion von Autphagosomen undist für die Vakuolenintigrität und der Entstehung von Peroxisomen verantwortlich.
Das Endomembransystem vom Endospermgewebeist durch hohe strukturelle Plastizität und endosomale Aktivität charakterisiert. Der Proteintransport in diesen Zellen ist aufgrund verschiedener Speicherorganellen (die Proteinspeichervakuole und der Proteinkörper, die vom ER gebildet werden) sehr komplex. Abhängig vom Zellalter und Entwicklungsstadium findet der Proteintransport über verschiedenste Wege statt. Daher muss das Endospermgewebe in der Lage sein, das Endomembransystemdementsprechend anzupassen.
Angesichts des hoch dynamischen Endomembransystems in Endospermzellen kann man annehmen, dass ESCRT-III in diesem Gewebe in zelluläre Prozesse involviert ist. Dies wird durch erste bioinformatische Untersuchungen bestätigt, da orthologe ESCRT-III Komponenten in Getreide identifizierten werden konnten. Zusätzlich wurde das Protein SAL1 beschrieben, ein ESCRT-III assoziiertes Protein, welches unabkömmlich für die zellulären Prozesse in Mais Aleuron ist. Daher dürfte der ESCRT-III Komplex funktionell bedeutend für das Endosperm Gewebe sein.
Dieses Projekt soll das Wissen über ESCRT-III Proteine im Endospermvon Gersteund deren Protein SortingFunktion während der Samenentwicklung auf zellbiologischer, molekularbiologischer, bioinformatischer und biochemischer Ebene fördern. Der Fokus dieses Projektes liegt in der Aufklärung der Lokalisierung der ESCRT-III Proteine innerhalb des Endosperms und auf zellulärer Ebene und in der Aufklärung, wie ESCRT-III die Speicherproteine im Endosperm von Gerste sortiert.Dafür wird der Transport von dem Gerste Speicherprotein Hordein in ESCRT-III Gerste Mutanten verfolgt. Mit zusätzlichen Methoden wie der Immunopräzipitation von Gerste ESCRT-III-proteinen werden mögliche Interaktionspartner identifiziert und eventuell ein weiteres „Cargo“ Protein für die ESCRT-III Maschinerie im Endosperm erkannt.
Schlagworte
Bioinformatik; Biochemie; Cytologie; Molekularbiologie;
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