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Projekt
Struktureller und evolutionärer Vergleich des Chloroplasten-Translocon während der Terrestrialisierung von Streptophyten-Algen
Antragsteller
Dr. Jan Michael Schuller
Fachliche Zuordnung
Biochemie und Biophysik der Pflanzen
Biochemie
Strukturbiologie
Biochemie
Strukturbiologie
Förderung
Förderung seit 2023
Projektkennung
Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 527846412
Die Evolution des Chloroplastentranslokons, bestehend aus einem Superkomplex aus dem Translokon an der äußeren Hülle des Chloroplasten (TOC) und dem Translokon an der inneren Hülle des Chloroplasten (TIC), war entscheidend für den Übergang eines Cyanobakterien-Endosymbionten zu einem Plastiden. Während der Evolution und des Landganges der Streptophyten kam es zu großen Veränderungen in dieser Maschinerie, die Proteine über die beiden Membranen hinweg transportieren kann. Unser Ziel ist es, die Beziehung zwischen den Veränderungen im Präprotein-Importprozess und dem Anstieg der Importeffizienz während der Evolution der Landpflanzen zu untersuchen. Hierfür werden wir In-vitro-Präprotein-Translokationstests an Streptophyta-Algen durchführen, um die Importeffizienz entlang der Evolutionslinie von Grünalgen zu Landpflanzen zu bestimmen. Wir werden dabei Streptophyta-Algen der KCC- und ZCC-Kladen sowie Bryophyten untersuchen. Außerdem werden wir durch den Einsatz von blockierten-Translokationsintermediaten und X-linking MS sowie computergestützter Modellierung die Proteinfaktoren identifizieren, die die Importeffizienz während der Evolution der Landpflanzen verbessert haben. Unsere In-vitro-Studien werden durch einen Top-down-Ansatz mit Hilfe der In-situ-Kryo-Elektronentomographie ergänzt, um die Frage zu beantworten, wie die Translocon-Komplexe in ausgewählten Streptophyta-Algen in Bezug auf Struktur und räumliche Organisation im zellulären Kontext organisiert sind. All diese Bemühungen dienen dazu, ein besseres Verständnis für den Prozess der molekularen Veränderungen zu erlangen, die zu einer verbesserten Effizienz des Chloroplasten- Translokons geführt haben - ein kritischer Faktor in der Evolution der Charophyten-Süßwasseralgen und ein entscheidendes Merkmal was zu ihrer erfolgreichen Eroberung des Landes beigetragen hat.
DFG-Verfahren
Schwerpunktprogramme
