Entschlüsselung des molekularen Interaktionsnetzwerks zwischen dem bakteriellen Effektorprotein AvrBs1, dem dazugehörigen NLR-Protein Bs1 und der Rezeptor-Kinase FEI1

• Antragsteller: Professor Dr. Thomas Lahaye
• Fachliche Zuordnung: Organismische Interaktionen, chemische Ökologie und Mikrobiome pflanzlicher Systeme
• Förderung: Förderung seit 2024
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 550936204

Bakterielle Krankheitserreger injizieren Effektorproteine in Pflanzenzellen und manipulieren die pflanzliche Immunität, um die Infektion zu begünstigen. Die Identifizierung von Effektor-Zielproteinen und die Aufklärung der Mechanismen, durch die Effektoren die Funktion von Zielproteinen manipulieren, eröffnet die Möglichkeit, Nutzpflanzen mit verbesserter Krankheitsresistenz zu erzeugen. Wir untersuchen die Interaktion zwischen Paprikapflanzen, die das Bs1-Resistenzgen tragen, und AvrBs1, einem Effektorprotein des bakteriellen Krankheitserregers Xanthomonas, das eine Bs1-abhängige Immunantwort auslöst. In Vorarbeiten haben wir FEI1, eine rezeptorähnliche Kinase, mit Hilfe eines genetischen Screens als AvrBs1-Zielprotein identifiziert. In diesem Antrag wollen wir die molekularen Beziehungen zwischen AvrBs1, dem entsprechenden Wirtsziel FEI1 und dem Resistenzprotein Bs1 klären. Das FEI1-Protein ist ein membrangebundener Co-Rezeptor, der Veränderungen der Zellwandintegrität wahrnimmt. Da Veränderungen der Zellwandintegrität sowohl im Zusammenhang mit pflanzlichen Entwicklungsprogrammen als auch mit bakteriellen Infektionen auftreten, wollen wir aufklären, wie FEI1 zwischen diesen verschiedenen Signalen unterscheidet und anschließend entsprechende zelluläre Programme initiiert. Die neuen mechanistischen Erkenntnisse über die molekularen Grundlagen der Wechselwirkungen zwischen Pflanzen und mikrobiellen Schädlingen eröffnen neue Möglichkeiten zur Schaffung pathogenresistenter Nutzpflanzen über gezielte Veränderung des Wirtsgenoms. Unsere Erkenntnisse sind daher nicht nur für die Pflanzengrundlagenforschung, sondern auch für die angewandte Pflanzenzüchtung von Bedeutung.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen
• Internationaler Bezug: Südkorea
• Kooperationspartner: Professor Kee Hoon Sohn, Ph.D.