Die Bedeutung von bakteriellem Phosphatidylcholin für die symbiontische und pathogene Interaktion mit Pflanzen (A 09)

• Subject Area: Organismic Interactions, Chemical Ecology and Microbiomes of Plant Systems
• Term: from 2005 to 2007
• Project identifier: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Project number 5482065

Das typische eukaryotische Membranlipid Phosphatidylcholin (PC) kommt nur in wenigen Bakterien vor. In dem Stickstoff-fixierenden Bakterium Bradyrhizobium japonicum wird PC über zwei Wege synthetisiert und für eine erfolgreiche Symbiose mit der Sojabohne benötigt. Wir untersuchen die Expression und physiologische Bedeutung von sechs Genen für die PCBiosynthese. Microarray-Analysen haben gezeigt, dass in B. japonicum-Mutanten mit reduziertem PC-Gehalt nur ein kleiner Satz an Genen induziert ist, deren Funktion weiter untersucht werden soll. In Agrobacterium tumefaciens, einem pflanzenpathogenen Bakterium, ist PC für die Infektion der Wirtspflanze erforderlich. In Abwesenheit von PC fehlt das Typ IV-Sekretionssystem zur Übertragung der T-DNA in die Pflanze, vermutlich weil es nicht exprimiert wird. Die Gründe für den Virulenzdefekt und verschiedene Stress-induzierte Phänotypen bedürfen weiterer Aufklärung. Auch in A. tumefaciens erfolgt die PC-Biosynthese über zwei Wege, allerdings existiert für jeden Weg nur ein Enzym. Phospholipid-Methyltransferasen aus B. japonicum und A. tumefaciens sollen rekombinant exprimiert, gereinigt und biochemisch charakterisiert werden. Eine Identifizierung funktionell wichtiger Regionen der Enzyme wird durch gezielte sowie ungerichtete Mutagenese erfolgen.

• DFG Programme: Collaborative Research Centres
• Subproject of: SFB 480: Molecular Biology of Complex Functions in Botanical Systems
• Applicant Institution: Ruhr-Universität Bochum
• Project Head: Professor Dr. Franz Narberhaus