ESCRT-III Transkriptom und Proteom in Gerste Endosperm

Die Entwicklung von Zellverbänden, Zellgewebe und verschiedenen bzw. identen Zelltypen ist von der progressiven Veränderung der Genexpressionen abhängig. Das Getreideendosperm ist ein komplexes Gewebe, bestehend aus unterschiedlichen Zelltypen. Die Endosomal Sorting Complex Required for Transport (ESCRT) Maschinerie besteht aus den vier Untereinheiten 0, I, II und III und ist für die Endozytose von Membranproteinen verantwortlich. Die ESCRT-Proteine sind stark konserviert und in vielen zellulären Prozessen involviert. Wissenschaftliche Arbeiten zeigen, dass ESCRT-III in der Entwicklung von Maiskörnern notwendig ist. Vor kurzem haben wir alle ESCRT-III Proteine in Gerste (Hordeum vulgare) annotiert und gezeigt, dass ESCRT-III Proteine während der Samenentwicklung exprimiert werden. Weiteres konnten wir aufzeigen, dass ein ESCRT-III Protein in den verschiedenen Zellbereichen im Endosperm in unterschiedlichen Prozessen involviert ist. Dies weist darauf hin, dass ein Protein im Samenkorn unterschiedliche Funktion haben kann abhängig vom Zellenbereich den man beobachtet. Dieses unterschiedliche räumlich - zeitliche Verhalten konnten wir bereits für das Endomembransystem im Endosperm von Gerste zeigen, wo die gravierendste morphologische Veränderung zwischen 8 und 12 Tagen nach der Befruchtung beobachtet werden konnte. Dieses Projekt hat zum Ziel hoch spezifische Daten, betreffend das zellspezifische ESCRT-III Transkriptom und Proteom, im sich entwickelnden Gerste Endosperm zu generieren. Wir werden das Leica Lasermikrodissektion Mikroskop (AS-LMD) verwenden, um räumlich-zeitliche Proben für das Quantifizieren der Genexpression und Identifizieren der Proteine zu gewinnen. Das AS-LMD wird ebenfalls für die subzelluläre Probennahme zum Analysieren des ESCRT-III Proteoms mittel LC-MS verwendet. Die quantitative Proteomik beinhaltet weiteres die räumlich- zeitliches Analyse von ESCRT-III regulierenden intrazellulären Transportprozessen im Gerste Endosperm. Innerhalb dieses Projektes werden wir mehrere, unterschiedliche Verfahren anwenden, um die Expressionsprofile in spezifischen Zellen gemeinsam mit zell-spezifischen Proteomikdaten studieren zu können: Lebendmikroskopie und RNA-Analyse gemeinsam mit Proteinstudien werden Informationen in Bezug auf den interagierenden ESCRT-III Komplex und der ESCRT-III regulierenden Transportsysteme auf zellulärer Ebene liefern.