TOLs, Regulierer bei abiotischen Stressreaktionen

Der Klimawandel und seine Auswirkungen auf die Anpassungsfähigkeit von Pflanzen ist ein hochaktuelles Forschungsgebiet. Pflanzen können sich als festsitzende Organismen nicht einfach von einer ungünstigen Umgebung wegbewegen und haben deshalb komplizierte Mechanismen entwickelt, um schnell und präzise auf ihre Umgebung zu regieren und sich ihr anzupassen. Dieses Projekt befasst sich mit der zellulären Reaktion höherer Pflanzen auf Trockenstress, welcher von dem Hormon Abscisinsäure (ABA) koordiniert wird. Zur Modulation und Feinabstimmung des ABA- Signalwegeswerden Schlüsselproteinedurch Abbauherunterreguliert. Wir beabsichtigen, die Beteiligung der TOL (TOM1-like) -Proteinfamilie am Abbau dieser wichtigen Komponenten funktionell zu charakterisieren, da eine tol-Mutante- Pflanzenlinie trockenresistenter als eine Wildtyp-Pflanzenlinie des gleichen Ökotyps ist, der sie unter Standardbedingungen ähnelt. TOL Proteine initiieren den Transport von Plasmamembran-assoziierten Proteinen, die durch Ubiquitinierung zum Abbau markiert werde, zur Vakuole. Deshalb wird in diesem Projekt ein starker Focus auf E3- Ligasen gelegt, welche die Übertragung des Proteins Ubiquitin auf ein anderes Protein katalysieren. Um die Funktion der TOL-Gene mit der Regulation der ABA-Antworten zu verknüpfen, wird außerdem die genetische Interaktion der TOLs mit ABA- Biosynthese- und Signalmutanten untersucht. Im Weiteren werden Untereinheiten des Transport-Komplexes, die am Abbau von ABA-Rezeptoren beteiligt sind auf Interaktion mit den TOLs untersucht um funktionelle Verknüpfungen aufzudecken. ABA-Transporter und -Rezeptoren sowie TOL-Reporter-Linien werden im Hinblick auf ihre Lokalisierung und Häufigkeit in verschiedenen tol-Mutanten-Hintergründen unter Trockenstress untersucht. Somit wird dieses Projekt aufklären, wie TOL-Proteine bei der Modulation des ABA-Signalwegs in Pflanzen funktionieren. Zusammenfassend wird dieses Projekt zum Verständnis beitragen, wie TOLs neben ihrer allgemeinen Rolle im endosomalen Abbauweg eine differenziertere Rolle im ABA-Signalweg spielt, der Trockenstress reguliert. Fine-tuning von Signalwegen ermöglicht Pflanzen sich an ihre Umgebung anzupassen um resillient auf eine sich ändernde Umwelt zu reagieren.