Bestimmen GFP-ähnliche Proteine die Anpassungsfähigkeit riffbildender Steinkorallen?

• Applicant: Professor Dr. Jörg Wiedenmann
• Subject Area: Animal Physiology and Biochemistry
• Term: from 2007 to 2011
• Project identifier: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Project number 37823409

Korallenriffe spielen eine bedeutende Rolle im Küstenschutz. Sie sind Orte höchster Produktivität und Biodiversität in einer ansonsten nährstoffarmen Umgebung. Daraus resultiert ihre große Bedeutung für die Fischerei in den angrenzenden Ozeanen. Die Riffbewohner bilden aufgrund der intensiven Raumkonkurrenz mannigfaltige chemische Verbindungen aus, die sie vor Fraß, Aufwuchs und Verdrängung schützen. Aufgrund der hohen Bioaktivität dieser Substanzen stellen die Organismen eine wichtige Quelle für pharmakologisch interessante Naturstoffe dar. Darüberhinaus kommt Korallenriffen als Touristenattraktion eine weitere wichtige wirtschaftliche Bedeutung zu. Die Steinkorallen als wichtigste Baumeister und Primärproduzenten der Riffe sind durch die globale Erwärmung und Intensivierung der UV-Strahlung gefährdet. Die Kombination von erhöhter Temperatur und intensiver Bestrahlung führt zu oxidativem Stress, der unter anderem durch die symbiontischen Algen ausgelöst wird, welche mit den Anthozoen vergesellschaftet sind. Als ein möglicher Schutz vor hohen Strahlungsintensitäten wurden die Proteinpigmente vorgeschlagen, denen die Korallentiere im Wesentlichen ihre Färbung verdanken. Diese Proteinfarbstoffe sind mit dem grün fluoreszierenden Protein (GFP) aus Aequorea victoria verwandt. Aufgrund ihrer genetisch kodierten Autofluoreszenz stellen sie wichtige lebendzellkompatible Marker dar, die in der biomedizinischen Forschung zum Einsatz kommen. Trotz verschiedener Hinweise auf die photoprotektive Wirkung GFPähnlicher Proteine ist der zugrundeliegende Mechanismus noch unverstanden. Aufgrund der potentiellen Beteiligung der Farbstoffe in einer Stressantwort ist dieses Wissen von großer Bedeutung um das Schicksal der Korallenriffe im Zeitalter des globalen Klimawandels vorhersagen zu können. Auch um eine sichere Anwendung GFP-ähnlicher Proteine als Marker in rekombinanten Zellen zu gewährleisten, sollte eine mögliche biologische Aktivität der Proteine bekannt sein. Im Rahmen der beantragten Förderung soll deshalb die biologische Funktion der GFP-ähnlichen Farbstoffe aus Anthozoen untersucht werden.

• DFG Programme: Research Grants