Investigations on the biosynthesis of iron-sulphur clusters in higher plants

• Applicant: Professorin Dr. Jutta Papenbrock
• Subject Area: Plant Biochemistry and Biophysics
• Term: from 2000 to 2003
• Project identifier: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Project number 5253428

In allen Kompartimenten einer Pflanzenzelle kommen zahlreiche Proteine vor, die Eisen-Schwefel-Zentren enthalten. Bisher ist nicht bekannt, welche Proteine in Höheren Pflanzen an der Synthese der Fe/S-Zentren beteiligt sind, und in welchen Kompartimenten die Synthese stattfindet. In dem Bodenbakterium Azotobacter vinelandii wurde ein Gencluster charakterisiert, das für alle notwendigen Proteine der Fe/S-Zentren-Synthese codiert. Homologe Gene wurden vor kurzem in der eukaryotischen Bäckerhefe Saccharomyces cerevisiae identifiziert. Das derzeitige Modell beschreibt die Synthese von Fe/S-Zentren in HefeMitochondrien und dient als Grundlage der Untersuchungen in höheren Pflanzen. Das am Anfang des Syntheseweges stehende Protein liegt nach unseren Ergebnissen in Arabidopsis nur einmal vor und kann nur in Mitochondrien lokalisiert werden. Im Verlauf des Projektes sollen die beteiligten pflanzlichen Proteine isoliert und ihre Funktion in vitro durch Rekonstitutionsexperimente sowohl in vivo durch die Untersuchung von transgenen Pflanzen und Mutanten bestimmt werden. Anschließend soll die spannende Frage geklärt werden, ob Fe/S-Zentren auch in Chloroplasten synthetisiert werden oder ob die bereits in Mitochondrien zusammengesetzten Fe/S-Zentren in die Plastiden importiert werden.

• DFG Programme: Research Grants