Teilprojekt D05: Die molekulare Spezifität der Signalerkennung und Signalumsetzung bei den Immunorezeptoren FLS2 und EFR
Leitung:
Prof. Dr. Georg Felix
Universität Tübingen
ZMBP, Pflanzenbiochemie
Auf der Morgenstelle 5,72076 Tübingen
Tel 07071 - 29 726672
georg.felix@zmbp.uni-tuebingen.de
Zusammenfassung:
Membrangebundene Rezeptoren regulieren intrazelluläre Prozesse aufgrund der Präsenz von spezifischen, extrazellulären Signalen. Höhere Pflanzen haben über 600 Gene, die für sogenannte "receptor like kinases" (RLKs) kodieren. Die RLKs bilden somit die größte Klasse von Pflanzenrezeptoren, sie spielen wichtige Rollen bei der Regulation des Wachstums, der Morphogenese, der Fortpflanzung, der Interaktion mit Symbionten und Pathogenen, kurz allen Bereichen des Pflanzenlebens wo Zellverhalten durch Signale aus dem Umfeld adaptiv reguliert werden. RLKs bestehen im Wesentlichen aus drei Teilen, einer N-terminalen Ektodomäne, einer einsträngigen Transmembrandomäne und einer cytoplasmatischen Ser/Thr-Kinasedomäne. Aufgrund dieser Struktur scheint es offensichtlich, dass die extrazellulären Domänen für die Bindung der Liganden und die cytoplasmatischen Domänen für die Aktivierung verschiedener Antwortprogramme verantwortlich sind. Wie wird die molekulare Spezifität der Ligand-Rezeptor Paare bestimmt? Wie aktiviert die Ligandbindung an die apoplastische Domäne die cytoplasmatische Kinase (Transmembranaktivierung)? In ihrer cytoplasmatischen Kinasedomäne sind sich die RLKs sehr ähnlich, doch regulieren sie die verschiedensten intrazellulären Programme. Welche molekularen Determinanten bestimmen die Spezifität der intrazellulären Antworten? Diese Fragenkomplexe bilden den Schwerpunkt des Forschungsinteresses in unserer Arbeitsgruppe und auch des hier vorgestellten Projektes. Dabei gehen wir von den gut untersuchten pflanzlichen Rezeptorkinasen BAK1, BRI1, EFR und FLS2 aus und nutzen deren modularen Aufbau zur Konstruktion von rekombinanten, chimären Rezeptoren und untersuchen deren Funktionalität bezüglich Ligandbindung, Transmembranaktivierung und der Induktion von intrazellulären Antwortprogrammen.