Mechanismen und Regulation der Biosynthese von pentazyklischen Triterpenolen der pflanzlichen Kutikula

• Antragsteller: Professor Dr. Reinhard Jetter
• Fachliche Zuordnung: Biochemie und Biophysik der Pflanzen
• Förderung: Förderung von 1998 bis 2003
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 5124006

Pentazyklische Triterpenoide werden von bestimmten Pflanzenarten in kutikulären Wachsen angereichert und erfüllen dort diverse und wichtige ökologische Funktionen. Im Rahmen dieses Forschungsvorhabens soll erstmals die Regulation der Bildung kutikulärer Triterpenole phytochemisch, molekularbiologisch und proteinbiochemisch erforscht werden.In der ersten, abgeschlossenen Projektphase wurde Ricinus communis als geeignete Modellpflanze ausgewählt, die Akkumulation seiner Triterpenole wurde phytochemisch genau dokumentiert. Anschließend wurde ein cDNA-Fragment kloniert, das aufgrund hoher Sequenz-Homologie zu Triterpenol-Cyclasen anderer Arten für ein Enzym der Triterpenol-Biosynthese kodieren dürfte. Dieses Fragment soll in der vorliegenden Antragsperiode vervollständigt und heterolog exprimiert werden, um die Produktspezifität des kodierten Enzyms zu bestimmen. So kann insbesondere geklärt werden, inwieweit dieses Cyclase in der Lage ist, Gemischte kutikulärer Triterpenol-Isomere zu bilden. Anschließend sollen weitere Triterpenol-Cyclase-Gene von R.communis mittels PCR isoliert und charakterisiert werden. Mit Hilfe der gewonnenen Sequenzinformation können dann die zeitlichen und räumlichen Expressionsmuster der Gene, die für homologe Enzyme mit unterschiedlicher Produktspezifität kodieren, analysiert werden. Letztendlich kann geschlossen werden, in welchem Maß die Regulation der Triterpenol-Bildung auf der Ebene der Expression, posttranskriptional, posttranslational oder enzymatisch erfolgt. Langfristig sollen vergleichbare Enzyme/Gene aus anderen Pflanzenarten isoliert werden. Das Gesamtprojekt kann so zu einem Überblick über die Sequenzen und Produktspezifitäten verschiedener Triterpenol-bildenden Enzyme führen.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen