Konfokales Laser-Scanning Mikroskop
Zusammenfassung der Projektergebnisse
Das Konfokale Laser-Scanning Mikroskop wurde in den Jahren 2014 bis 2017 insbesondere von den drei Abteilungen Molekulare Pflanzenphysiologie (Hoth), Molekulare Genetik (Kehr) und Entwicklungsbiologie (Schnittger) des Fachbereichs Biologie der Universität Hamburg am Standort Klein Flottbek genutzt. 1. Forschungsprojekt, DFG Sachbeihilfe (Hoth). Im diesem Projekt wurde SAUL1 als positiver Regulator von PTI beschrieben. Die entsprechenden saul1 Mutanten weisen einen Autoimmunphänotyp auf, der durch die temperaturabhängige Aktivierung des TIR-NB-LRR Immunrezeptors SOC3 zustande kommt. SOC3 ist Teil eines Immunrezeptorkomplexes, der SAUL1 an der Plasmamembran bewacht und bei einer Effektorvermittelten Veränderung von SAUL1 aktiviert wird. Durch konfokale Laser-Scanning Mikroskopie haben wir vor allem die Interaktionen innerhalb dieses Komplexes und möglicher Zielproteine von SAUL1 untersucht. Außerdem konnten wir im Rahmen dieses Projekts zeigen, dass die massive Neubildung von Zellwandmaterial eine generelle Eigenschaft von Autoimmunmutanten ist. Der Nachweis insbesondere von Callose über Anilinblaufärbung erfolgte durch konfokale Laser-Scanning Mikroskopie. 2. Forschungsprojekt, DFG Sachbeihilfe und DFG ERA-CAPS (Schnittger). Im Rahmen dieser Projekte wurde einerseits durch konfokalmikroskopische Aufnahmen (‚live cell imaging’) nachgewiesen, dass Pflanzen einen funktionellen ‚spindle assembly checkpoint’ besitzen, und dass dieser anders aufgebaut ist und anders arbeitet als in Hefe und in Tieren. Andererseits wurde gezeigt, dass das Retinoblastoma Homolog RBR1 wichtig ist für die Lokalisierung des Reparaturproteins RAD51 bei der Reparatur von DNA- Schäden, die konfokalmikroskopisch analysiert werden können. 3. Forschungsprojekte (Becker/ Kehr). Mit Hilfe des bewilligten Großgeräts wurde die Lokalisation von Cyclophilinen in Pflanzenzellen nach transienter Expression in Blättern von Nicotiana benthamiana untersucht. Darüberhinaus wurden verschiedene innovative Ansätze zur Transformation von Raps und Mais mittels konfokaler Laser-Scanning Mikroskopie etabliert. 4. Forschungsprojekt, Landesforschungsförderung Hamburg (Hoth). Im Rahmen von DELIGRAH (s.u.) wurden Plasmamembran-ständige UBCs identifiziert und deren Interaktion in vivo nachgewiesen. Diese Interaktionen werden unter anderem für Co-Kristallisationsexperimente zur späteren Strukturaufklärung verwendet. 5. Forschungsprojekt, DFG Sachbeihilfe (Lüthje). In der Arbeitsgruppe von Sabine Lüthje wurde die vorhergesagte Lokalisierung von Klasse-III-Peroxidasen aus Pflanzen für einige dieser Proteine mittels konfokaler Laser-Scanning Mikroskopie bestätigt. 6. Forschungsprojekt (Weingartner/ Hoth). Für die Aufrechterhaltung von Meristemen sind Mitglieder der MAIN-Proteinfamilie wichtig. In entsprechenden Mutanten kommt es zu DNA-Schäden und Zelltod, die durch Konfokalmikroskopie analysiert wurden, und infolgedessen zu drastisch reduziertem Wurzelwachstum. Wir konnten einen Proteinkomplex um das MAIL1 Protein analysieren und entsprechende Wechselwirkungen durch konfokale Laser-Scanning Mikroskopie untersuchen.
Projektbezogene Publikationen (Auswahl)
- Membrane-Associated Ubiquitin Ligase SAUL1 Suppresses Temperature- and Humidity-Dependent Autoimmunity in Arabidopsis, Molecular Plant Microbe Interactions 2016 Jan;29(1):69-80
Disch et al.
(Siehe online unter https://doi.org/10.1094/MPMI-07-15-0146-R) - E3 ligase SAUL1 serves as a positive regulator of PAMP-triggered immunity and its homeostasis is monitored by immune receptor SOC3, New Phytologist 2017 Sep;215(4):1516-1532
Tong et al.
(Siehe online unter https://doi.org/10.1111/nph.14678) - The retinoblastoma homolog RBR1 mediates localization of the repair protein RAD51 to DNA lesions in Arabidopsis, EMBO Journal 2017 May 2;36(9):1279-1297
Biedermann et al.
(Siehe online unter https://doi.org/10.15252/embj.201694571) - The Spindle Assembly Checkpoint in Arabidopsis Is Rapidly Shut Off during Severe Stress, Developmental Cell 2017 Oct 23;43(2):172-185.e5
S. Komaki and A. Schnittger
(Siehe online unter https://doi.org/10.1016/j.devcel.2017.09.017)
