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Projekt
Aufbau Chitin-basierter Netzwerke und ihre Rolle in der Silica-Morphogenese
Antragsteller
Professor Dr. Karl-Heinz van Pée
Fachliche Zuordnung
Biochemie
Förderung
Förderung von 2014 bis 2018
Projektkennung
Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 233120155
In diesem Unterprojekt werden wir die Rolle des Chitin-basierten Netzwerks, einer unlöslichen organischen Matrix, die in der Kieselalge Thalassiosira pseudonana gefunden wurde, für die Biosilica-Bildung untersuchen. Hierfür werden wir die Proteine/Peptide, die mit dem Chitin-basierten Netzwerk assoziiert sind, extrahieren und identifizieren. Die für diese Proteine/Peptide kodierenden Gene werden kloniert und mit Tags versehen homolog exprimiert, um zu untersuchen, ob sie in vivo mit Biosilica assoziiert sind. Die Klonierung der sechs vorausgesagten Chitin-Synthasegene und ihre homologe Expression als GFP-Fusionsproteine sollte die Lokalisierung der Chitin-Synthasen in den Kieselalgenzellen ermöglichen, um so die Enzyme zu identifizieren, die an der Biosynthese des Chitin-basierten Netzwerks beteiligt sind. Transkriptionsanalysen der Chitinasegene mittels qPCR in synchronisierten Zellen, in Kombination mit der biochemischen Identifizierung extrazellulärer und intrazellulärer Chitinasen, sollte dazu führen, dass Chitinasen (aus den 22 vorausgesagten Chitinasen von T. pseudonana) identifiziert werden können, die als Kandidaten für den Umbau des Chitin-basierten Netzwerks in vivo in Frage kommen. Durch die Expression mikrobieller Chitinasen in T. pseudonana wollen wir versuchen, die Bildung des Chitin-basierten Netzwerks zu hemmen oder zu verringern und den daraus resultierenden Einfluss auf das Zellwachstum und die Silica-Morphologie zu analysieren. In ergänzenden Arbeiten wollen wir in einem späteren Stadium des Projekts versuchen, Chitin-Synthase „knock-down“ Mutanten herzustellen und zu analysieren. Die Wechselwirkung des Chitin-basierten Netzwerks mit Silacidinen (hoch phosphorylierten Peptiden) und die Rolle der Silacidine bei der Bildung von Biosilica wird weiter untersucht werden, indem der Einfluss hyperphosphorylierter Silacidine auf die Silicabildung in vivo und in vivo untersucht wird. Zusätzlich werden wir versuchen, Silacidin „knock-down“ Mutanten herzustellen, um die Rolle der Silacidine für das Überleben, das Wachstum und die Silica-Morphologie bei T. pseudonana in vivo zu untersuchen.
DFG-Verfahren
Forschungsgruppen
