Teilprojekt D04: Pflanzliche Rezeptorkinasen als Targets mikrobieller Effektoren
Leitung:
Prof. Dr. Thorsten Nürnberger
Universität Tübingen
ZMBP, Pflanzenbiochemie
Auf der Morgenstelle 5, 72076 Tübingen
Tel 07071 - 29 76658
Fax 07071 - 29 5226
nuernberger@zmbp.uni-tuebingen.de
Universität Tübingen
Interfakultäres Institut für Biochemie (IFIB)
Hoppe-Seyler-Str. 4, 72076 Tübingen
Tel 07071 - 29 73043
Fax 07071 - 29 5565
Zusammenfassung:
Die Unterdrückung der Wirtsimmunität ist ein charakteristisches Element mikrobieller Infektionsstrategien. Das Pseudomonas syringae-Effektorprotein AvrPto wird während der Infektion in das Zytoplasma von Arabidopsis thaliana eingeschleust, inhibiert dort die Komplexbildung der Immunrezeptorkinase FLS2 sowie verwandter Immunrezeptorkinasen mit der Rezeptorkinase BAK1 und unterdrückt so die Aktivierung pflanzlicher Immunreaktionen. Um die molekularen Grundlagen für die spezifische molekulare Interaktion von AvrPto mit Vertretern der strukturell konservierten Rezeptorkinasefamilie aufzuklären, sollen Tertiärstrukturanalysen und Protein-Protein-Interaktionsstudien durchgeführt werden. Das geplante Arbeitsprogramm gliedert sich in zwei Abschnitte: 1. Durch isothermale Titrationskalorimetrie, Mikrothermophorese bzw. 'surface plasmon resonance' (SPR) sollen die kinetischen Konstanten der Interaktion von AvrPto und Proteinkinasedomänen verschiedener LRR-RLK (BAK1, FLS2, BRI1) bestimmt werden. Diese Arbeiten werden zeigen, ob und welche Unterschiede in den Affinitäten dieser Domänen zum untersuchten Effektor bestehen. 2. Durch Röntgenstrukturanalyse der Proteinkinasedomänen verschiedener LRR-RLK mit unterschiedlicher Bindungsfähigkeit für AvrPto erwarten wir Einsichten über die strukturellen Anforderungen, die für eine optimale Bindung von AvrPto an Proteinkinasedomänen pflanzlicher LRR-RLK erforderlich sind. In Ko-Kristallisierungsexperimenten von AvrPto mit der Proteinkinasedomäne von BAK1 oder anderen AvrPto-bindenden Kinasedomänen soll die Raumstruktur des Komplexes aufgeklärt werden. Die Aufklärung der strukturellen Spezifität der Interaktion eines mikrobiellen Effektors mit seinem pflanzlichen Target wird dazu beitragen, weitere LRR-RLK, die als potentielle Targets für AvrPto gelten, zu identifizieren. Die vorgeschlagenen Arbeiten sind Teil eines zentralen und längerfristig angelegten Themenkreises unseres Labors, welcher sich mit den feinstrukturellen Grundlagen der Interaktion von Proteinen (hier insbesondere pflanzliche Immunrezeptoren und ihre mikrobiellen Liganden) beschäftigt.