Molekulare und biochemische Analyse der Biosynthese des Molybdäncofaktors in Pflanzen

• Antragsteller: Professor Dr. Ralf R. Mendel
• Fachliche Zuordnung: Zell- und Entwicklungsbiologie der Pflanzen
• Förderung: Förderung von 1999 bis 2006
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 5200981

Alle eukaryontischen Molybdoenzyme enthalten das katalytisch aktive Metall Molybdän (Mo) in Form eines essentiellen Cofaktors, dem Molybdäncofaktor (Moco). Ziel des Gesamtprojektes ist die molekulare und biochemische Aufklärung des bei Eukaryonten bisher nicht beschriebenen Moco-Biosyntheseweges. Der Moco ist von essentieller Bedeutung für den eukaryontischen Metabolismus, er ist in seiner Grundstruktur von den Archaea bis zu höheren Eukaryonten identisch erhalten geblieben. In Pflanzen spielen Molybdoenzyme eine bedeutende Rolle im Stickstoffkreislauf (Nitratreduktase), beim Purinabbau und der Streßantwort (Xanthindehydrogenase) und in der Synthese von ABA und IAA (Aldehydoxidasen). Hauptziel des Fortsetzungsantrages ist die weitere molekulare und biochemische Charakterisierung der Moco-Biosynthese in Pflanzen. Da wir im vorherigen Projektzeitraum alle sieben postulierten Moco-Synthesegene aus A. thaliana (und teilweise N. plumbaginifolia) isoliert und charakterisiert haben und wir zwischenzeitlich auch die Pterin-Analytik etabliert haben, sollen im folgenden Bewilligungszeitraum die von den Genen kodierten Proteine funktionell charakterisiert werden bis hin zur in vitro-Synthese von Moco mit Hilfe von gereinigten Proteinen. Darauf aufbauend soll die Analyse der bei uns vorliegenden pflanzlichen Moco-Mutanten und ihre molekulargenetische Komplementation schließlich zur vollständigen funktionellen Beschreibung dieses neuen und für Eukaryonten essentiellen Stoffwechselweges führen.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen