Analysis of ER-Export of vacuolar transporter using the example of the V-ATPase in Arabidopsis thaliana

• Antragsteller: Dr. Thorsten Seidel
• Fachliche Zuordnung: Zell- und Entwicklungsbiologie der Pflanzen
• Förderung: Förderung von 2013 bis 2014
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 232747404

In Pflanzen ist wenig über die Sortierung von Transportproteinen in Vesikel und die Steuerung zu ihren Zielkompartimenten bekannt. So sind die Transportrouten zwischen ER und Vakuole in Pflanzen komplexer und weitaus weniger erforscht als beispielsweise in der Hefe. In der Pflanzenzelle werden Isoformen primär aktiver Transporter in unterschiedliche Kompartimente des sekretorischen Wegs sortiert, wo sie unterschiedliche Funktionen und Aufgaben übernehmen können. Somit ist insbesondere der Sortiervorgang von Interesse. Das vorliegende Projekt befasst sich daher mit dem ER-Export eines primär aktiven Transportern, der Protonen transportierenden vakuolären ATPase (V-ATPase). Die V-ATPase bietet den Vorteil, dass ein ER-residentes Isoenzym mit V-ATPasen der frühen Endosomen und der Vakuole verglichen werden kann. Des Weiteren wird vermutet, dass einzelne V-ATPase Untereinheiten eine alternative Route vom ER zur Vakuole wählen können, die den Golgi-Apparat und endosomale Kompartimente umgeht. In der Hefe sind ER exit sites (ERES), der Transportgut-Rezeptor Erv14p, sowie COPII-Proteine für kontrolliertes Sortieren von Membranproteinen in COP II Vesikel zwischen ER und Golgi verantwortlich. Diese Proteine sind zwischen Hefe und Pflanzen konserviert, aber ihre Bedeutung für den ER-Export in der Pflanzenzelle ist noch immer ungeklärt. Im Rahmen des vorliegenden Projekts wird zum einen die ERES-Abhängigkeit des ER-Export der V-ATPase unter Berücksichtigung der Isoenzyme und möglicher alternativer Transportrouten untersucht. Des Weiteren wird der Fragestellung nachgegangen, welche Funktionen COPII Proteine in der Sortierung der V-ATPase im ER wahrnehmen und welche Rolle ein Erv14p-orthologes Protein in der Vermittlung zwischen COPII-Proteinen und Transportgut spielt. Ziel des Projekts ist die Aufklärung des ER-Export von Membranproteinen in Arabidopsis thaliana.

• DFG-Verfahren: Forschungsstipendien
• Internationaler Bezug: USA
• Gastgeber: Professor Dr. Wolf-Bernd Frommer