Die Suche nach dem Liganden: Wodurch wird Rezeptorkinase SIRK1 aktiviert?

• Antragstellerin: Professorin Dr. Waltraud Schulze
• Fachliche Zuordnung: Pflanzenphysiologie ; Biochemie und Biophysik der Pflanzen
• Förderung: Förderung von 2016 bis 2022
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 325377549

Pflanzen müssen sich als sessile Organismen schnell und effizient an sich ändernde externe Bedingungen anpassen können. Diese vielfältigen externen und auch internen Signale zur Steuerung von Wachstum und Entwicklung werden oft durch Rezeptorkinasen vermittelt. In Pflanzen gibt es etwa 600 Rezeptorkinasen, die von unterschiedlichen Liganden aktiviert werden können. Als Liganden sind bislang kohlenhydratartige Substanzen, Sterole oder diverse kleine Peptide bekannt. In den letzten Jahren hat unsere Arbeitsgruppe eine Rezeptorkinase charakterisiert, SIRK1, die in Antwort auf Saccharose diverse Membrantransporter, wie zum Beispiel Aquaporine, reguliet.Ziel des Projektes ist es, einen Liganden für SIRK1 zu identifizieren. Unter der Hypothese, dass mit hoher Wahrscheinlichkeit ein Peptid der Ligand für SIRK1 ist, sollen unterschiedliche Ansätze verfolgt werden: (i) mit Hilfe biochemischer Methoden möchten wir Niedermolekulare Substanzen aus Saccharose-stimulierten Pflanzen fraktionieren und potenzielle Liganden in einem SIRK1-Aktivitätsassay idientifizieren. (ii) Chimerische Konstrukte zwischen SIRK1 und einer Rezeptorkinase mit bekanntem Liganden sollen helfen, potenzielle Liganden zu testen und die Aktivierungs- und Signaling-Domänen von SIRK1 zu charakterisieren. (iii) Mit Hilfe von Subtilase-Knock-Mutanten möchten wir die Biogenese potenzieller Liganden näher verstehen und schließlich (iv) auch Kohlenhydrat-Microarrays verwenden um nicht auszuschließen, dass auch kohlenhydratartige Strukturen als Ligand für SIRK1 fungieren. Insgesamt stellt dieses Projekt einen systematischen Ansatz dar, der zu einer Rezeptorkinase mit spezifischen Fuktionen einen Liganden identifizieren kann.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen