Biosynthesis of luteolin glucuronides in the mesophyll of rye primary leaves: characterisation of the glucuronyl-transferases, their subcellular localisation and possible function in the conjugation of xenobiotics.

• Applicant: Professor Dr. Gottfried Weissenböck
• Subject Area: Plant Biochemistry and Biophysics
• Term: from 2000 to 2004
• Project identifier: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Project number 5291688

Sekundäre Pflanzeninhaltsstoffe, darunter die ubiquitären Flavonoide, werden wie pflanzenfremde Substanzen (Xenobiotica, z.B. Herbizide) aufgrund ihrer toxischen Wirkung durch eine Abfolge von Reaktionen "entgiftet". In der Zelle findet man bei beiden Substanzgruppen als typische Schritte eine Konjugation an verschiedene Zucker, Zuckersäuren, Glutathion o.ä., um die Wasserlöslichkeit der zu entgiftenden Substanzen zu erhöhen sowie eine Speicherung in der Vakuole, um das Cytosol vor toxischen Effekten zu schützen. Roggen-Primärblätter bieten sich hier als ein geeignetes Untersuchungsmodell an: In den photosynthetisch aktiven Mesophyllzellen werden in sequentieller Folge, mittels dreier UDP-Glucuronat: Flavon-Glucuronyltransferasen, Luteolin-Glucuronide synthetisiert und über einen effizienten ATP-abhängigen Transportmechanismus vakuolär gespeichert. Dem Blatt dienen sie dort vermutlich zur Phytopathogenabwehr. Die Kernziele des vorliegenden Projektes sind die molekulare und biochemische Charakterisierung dieser Enzyme, ihre subzelluläre Lokalisation, ihre Rolle bei der Regulation der Flavonoidbiosynthese und ihre mögliche Funktion bei der Konjugation von Xenobiotica. Daraus werden Ergebnisse zu speziellen und allgemeinen Mechanismen der Entgiftung pflanzeneigener und pflanzenfremder Stoffe (auch im Vergleich zur Glucuronid-Entgiftung in der Säugerleber) erwartet.

• DFG Programme: Research Grants