Proteinimport in komplexe Plastiden

• Antragsteller: Professor Dr. Uwe Gallus Maier
• Fachliche Zuordnung: Zell- und Entwicklungsbiologie der Pflanzen
• Förderung: Förderung von 2014 bis 2019
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 263348573

Viele Algen sind in sekundärer Endosymbiose entstanden. Hierbei wurde eine einzellige, eukaryote Zelle, die eine von zwei Membranen umgebene Plastide besaß, von einer weiteren eukaryoten Zelle internalisiert. Die Koevolution dieser Zelle-in-einer-Zelle führte zur Reduktion der internalisierten phototrophen Zelle auf die Stufe einer komplexen Plastide, die von drei oder vier Hüllmembranen umgeben ist. Aufgrund vieler Genomprojekte ist bekannt, dass die Genome der komplexen Plastiden bei weitem nicht für alle Plastidär-lokalisierten Proteine kodieren. Somit musste zur Aufrechterhaltung der symbiontischen Beziehung ein Protein-Translokator-System entwickelt werden, das den Transport von Kern-kodierten Plastidenproteinen über die Plastiden-umgebenden Membranen gestattet. Wir konnten im Falle der komplexen Plastiden der Diatomeen, die von vier Membranen umgeben sind, die Translokatorkomplexe der zweiten und in einem Kooperationsprojekt der dritten Membran erstmals identifizieren und zeigen, dass beide Translokatoren bei vielen weiteren Algen aber auch einigen intrazelluären Parasiten vorkommen. In dem hier beantragten Projekt steht der Translokatorkomplex der zweiten Membran im Zentrum, den wir in Bezug auf seine interagierenden Komponenten und Struktur untersuchen möchten. Hierbei sollen Strategien benutzt werden, die erstmals für ein sekundär-evolviertes System angewandt werden. Weiterhin ist geplant, die Protein-Strukturen wichtiger Komponenten zu bestimmen. Wir erwarten von unseren Arbeiten tiefgreifende Einblicke in den Translokatorkomplex und dessen Funktionen. Da der bearbeitete Komplex in seinen Membran-ständigen Komponenten homolog zur ERAD-Maschinerie eukaryoter Zellen ist, können unsere Arbeiten auch wichtige Beiträge für die an ERAD arbeitenden Arbeitsgruppen liefern.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen