Signalling function and metabolism of extracellular nucleotides in plants
Zusammenfassung der Projektergebnisse
Das 2010 gegründete wissenschaftliche Netzwerk mit dem Thema „Signalling function and metabolism of extracellular nucleotides in plants” ist das erste deutsche Netzwerk dieser Art aus den Naturwissenschaften. Thematisch geht es um die Signalfunktion von extrazellulären Nukleotiden, vor allem ATP. Dass ATP nicht nur ein Energieträger ist, sondern auch als extrazelluläres Molekül über Rezeptoren in der Plasmamembran im Inneren der Zelle eine Signalkaskade auslöst, ist bei Säugern schon seit über 80 Jahren bekannt. Die Signalwirkung von extrazellulärem ATP (eATP) in Pflanzen ist dagegen erst seit diesem Jahrhundert erkannt worden. Die Mitglieder des Netzwerkes untersuchen sowohl die Signalfunktion von eATP, als auch die Enzyme, die eATP regulieren und metabolisieren. Wichtig sind dabei Transporter, die die Hydrolyseprodukte des eATP zur Wiederverwertung zurück in die Zelle transportieren bzw. die das neu gebildete ATP bei Signalbedarf nach außen liefern. Die umfassende Expertise des Netzwerkes ermöglichte die Untersuchung des gesamten Funktionskreislauf von eATP und seiner Metabolite und der daran beteiligten Enzyme. Auch methodisch verband das Netzwerk ein breites Spektrum an genetischen und biochemischen Herangehensweisen. Obwohl das Netzwerk zu Beginn den Schwerpunkt auf das pflanzliche Modellsystem legte, da hier ein großer Aufholbedarf besteht, gelang es, Forscher einzubinden, die das Thema im tierischen und humanen System untersuchen. Trotz der unterschiedlichen Modellsysteme sind die Erkenntnisse oft übertragbar und stimulieren neue Forschungsansätze im jeweils anderen System. Es gelang dem Netzwerk weiterhin verschieden Gruppen aus Deutschland (Dresden, Erlangen, Kaiserslautern, Leipzig, München) und dem Ausland (Polen, USA) zusammenzuführen. In dem dreijährigen Förderzeitraum fand jährlich eine Tagung statt, die jeweils von einem der drei Netzwerkgründungsmitglieder an seiner Heimatuniversität - TU Dresden, TU Kaiserslautern und Nikolaus-Kopernikus Universität in Thorn (Polen) - organisiert wurde. An den Tagungen wurde besonders auf eine Einbindung von Studierenden in das Vortragsprogramm geachtet. Der rege wissenschaftliche Austausch auf den Tagungen trug zu der hohen Qualität mehrerer Originalpublikationen im Förderzeitraum bei. Am Ende der Förderperiode wurde ein Übersichtsartikel zur Netzwerkthematik verfasst und publiziert, in dem umfangreiche Ergebnisse der Netzwerkmitglieder aus den Originalpublikationen enthalten sind. Dem Netzwerkthema wird auf der Tagung „Purines“, die 2014 in Bonn stattfindet, ein eigenes Symposium gewidmet.
Projektbezogene Publikationen (Auswahl)
- (2013) Nucleotides and nucleosides: transport, metabolism and signaling function of extracellular ATP. In: Lüttge U. et al. (Editoren) Progress in Botany, 75. Springer, Berlin
Möhlmann T., Steinebrunner I., Neuhaus E.
