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.felixspam prevention@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.