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Projekt
CDPK biochemische Regulation und Funktion in der Calcium-abhängigen, durch abiotischen Stress induzierten Signalantwort
Antragstellerin
Professorin Dr. Tina Romeis
Fachliche Zuordnung
Zell- und Entwicklungsbiologie der Pflanzen
Förderung
Förderung von 2008 bis 2017
Projektkennung
Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 49476430
Ca2+-abhängige Proteinkinasen der CDPK Genfamilie sind an der intrazellulären Signalweiterleitung beteiligt und übersetzen Veränderungen in der Cytoplasma Calcium Konzentration, welche durch externe Umwelt- oder interne Entwicklungsreize ausgelöst wurden. Bei CDPKs handelt es sich um Serin/Threonin Kinasen, bei denen eine Protein Kinase-Effektor mit einer Ca2+-Sensor Domäne im selben Molekül verbunden ist. Ausgehend von wissenschaftlichen und technischen Errungenschaften der Forschergruppe in der letzten Förderperiode, steht hier eine detaillierte Untersuchung der dualen biochemischen in vivo Regulation von CDPKs durch die Calcium-Bindung und durch die Phosphorylierung des/am Enzym im Vordergrund: Am Beispiel von CPK21 und CPK23 wird exemplarisch der Zusammenhang mit der durch ABA induzierten schnellen Signalweiterleitung, wie auch in lang anhaltenden adaptiven Prozessen untersucht.Ein Schwerpunkt der Arbeit liegt dabei auf dem detaillierten Verständnis des durch Calcium-Bindung und Phosphorylierung bedingten Zusammenspiels von biochemischer Regulation, Struktur und Funktion, und erfordert moderne Techniken der Massenspektrometrie sowie zur Detektion von calcium-abhängigen Protein-Konformationsveränderungen. Ein zweiter Teil der Arbeit befasst sich mit der Funktion von CDPKs als zentrale Komponenten von abiotischen Stress vermittelten Signal-Kaskaden. Dabei werden in vivo Phosphorylierungssubstrate sowohl an der Plasmamembran, wie Protein SLAC1, oder aber Transkriptions-Regulatoren, wie ABF, untersucht. Weiterhin verfolgt dieses Teilprojekt die Funktion von bereits von uns beschriebenen wie neu selektionierten CDPKs in der intra- bzw. interzellulären Weiterleitung eines durch abiotische Signale induzierten Calcium Signals, und ist dafür auf eine geeignete Ausstattung für die schnelle Calcium-Bildgebung innerhalb der Forschergruppe angewiesen.
DFG-Verfahren
Forschungsgruppen
