Extrazelluläre Modulation der SERK-Korezeptoren durch GDSL Lipase-ähnliche Proteine
Final Report Abstract
Die post-translationale Regulation von Signalperzeptions- und -transduktionsmechanismen in Pflanzen umfasst eine Vielzahl unterschiedlicher molekularer Prozesse. Wie wir im Verlauf des Projekts zeigen konnten, haben die beiden sekretierten GDSL-Lipasen CGM1 und CGM2 in vitro Hydrolase-Aktivität, wenn sie in einem pflanzlichen System exprimiert wurden. Das endogene Substrat der beiden CGMs ist jedoch nicht bekannt. Des Weiteren interagrieren CGM2 und mit Abstrichen auch CGM1 im klassischen Y2H-System mit den extrazellulären LRR-Domänen von vier Mitgliedern der SERK-Proteinfamilie (SERK1, SERK2, SERK3/BAK1, SERK5). Des Weiteren gelang uns im Hefe SUB-System der Nachweis, dass beide CGMs vom apoplastischen Kompartiment aus in der Lage sind, in Abwesenheit von BR als Brückenproteine die Interaktion von BAK1 mit dem BR-Rezeptor BRI1, d.h. den präformierten BRI1-BAK1 Komplex, zu stabilisieren. Der im Vergleich zum Wildtyp veränderte Phänotyp in Wachstum und Entwicklung und die hyposensitive Wachstumsreaktion der Wurzel auf exogene Gabe von Brassinolid der cgm1cgm2 Doppelmutante (amiR-CGM1cgm2 Mutante) deuten darauf hin, dass die beobachtete Brückenbildung der beiden CGMs von funktioneller Relevanz ist. Zur Komplementation des Wachstums- und Entwicklungsdefekts der amiR-CGM1cgm2 Mutante genügte die Expression von wildtypischem CGM2 aber auch einer CGM2-Version, die nicht mehr enzymatisch aktiv ist. Verhindert man die Sekretion von CGM2 in den Apoplasten, war keine Komplementation zu beobachten. Offenbar handelt es sich, zumindest auf den ersten Blick, bei CGM1 und CGM2 um „dual function“ Proteine. Einerseits sind es in vitro „klassische“ Hydrolasen andererseits BRI1-BAK1 Komplexstabilisierende Faktoren, die Einfluss auf die BR-Signalperzeption haben. Weitere Untersuchungen sind momentan im Gang, um besonders die funktionelle Relevanz der Brückenbildung der beiden CGMs bezüglich der BRI1-BAK Komplexeigenschaften weiter zu untermauern.
