Struktur-Funktionsanalyse der Auxintransport-regulatorischen D6PK in Arabidopsis thaliana

• Antragsteller: Professor Dr. Claus Schwechheimer
• Fachliche Zuordnung: Zell- und Entwicklungsbiologie der Pflanzen
• Förderung: Förderung von 2014 bis 2021
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 259142660

Das Hormon Auxin kontrolliert viele Entscheidungen in der pflanzlichen Entwicklung sowie alle tropischen Antworten. Die korrekte Verteilung von Auxin innerhalb der Pflanze wird von einem System von Import- und Exporttransportern erreicht. D6 PROTEIN KINASE (D6PK) wird für die Aktivierung der PIN-FORMED (PIN) Exporter benötigt und Mutanten der D6PK haben Defekte in der Bildung von Seitenwurzeln, in der Sprossdifferenzierung sowie in verschiedenen tropischen Wachstumsantworten. Wie PINs ist auch D6PK polar an der Plasmamembran von Pflanzenzellen verteilt und richtet dadurch die Auxintransportströme in der Pflanze aus. Das Verständnis der Transportmechanismen von D6PK und PIN is daher essentiell für das Verständnis der pflanzlichen Entwicklung und von Tropismen. Wir wollen nun die molekularen Mechanismen verstehen, die D6PK an die Plasmamembran bringen und die die Plasmamembranassoziierung und Kinaseaktivität der D6PK kontrollieren. Wir haben bereits gezeigt, dass die D6PK mit Phospholipiden in der Plasmamembran durch ein positiv geladenes Lys-Motiv interagiert und werden jetzt die Rolle von wiederholten Motiven mit Cysteinen für Membranbindung und Kinaseaktivität untersuchen. Um diese Struktur-Funktionsanalysen in einen breiteren Kontext zu bringen, möchten wir auch die Kristallstruktur von D6PK auflösen und das Verhalten der D6PK in Pflanzen in ausgewählten genetischen Hintergründen untersuchen.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen