Programmierter Zelltod in Arabidopsis: Funktion der KDEL-Peptidasen in Entwicklung und Pathogen-Abwehr, sowie ihr Transport innerhalb der Zelle

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Genetisch Programmierter Zelltod (PCD) ist für die Entwicklung der Pflanze von grundlegender Bedeutung zur Entfernung von nicht mehr benötigten Zellen und Geweben. In der Abwehr von pathogenen Bakterien und Pilzen verhindert PCD die Ausbreitung des Pathogens in der infizierten Pflanze. In der Modell-Pflanze Arabidopsis thaliana spielen drei Papain-ähnliche Cysteinproteasen mit einem KDEL C-terminalen Rückhalte-Signal für das Endoplasmatische Reticulum der Zelle eine vielseitige Rolle im PCD. Drei Ziele werden verfolgt: (1) In welchen Zellorganellen werden die drei KDEL-Cysteinproteasen synthetisiert, wie werden sie zum Wirkungsort transportiert und in der Endphase des PCD eingesetzt. (2) Mittels Knock-out und Knock-down Mutanten soll die Funktion der drei Proteasen im PCD in verschiedenen Entwicklungs-Stadien der Pflanze und bei der Pathogen-Abwehr abgeklärt werden. (3) Zur Lösung dieser Fragen müssen folgende Hilfsmittel/Methoden für die drei Proteasen etabliert werden: Selektion von Antikörpern zur Lokalisation am Confocalen Laser Scanning- bzw. Elekronen-Mikroskop; Erzeugung von Fusionsproteinen der drei KDEL-Proteasen mit verschiedenfarbigen Fluoreszenzproteinen zur intra-zellularen Lokalisation und zur Co-Lokalisation mit fluoreszierenden Zellorganell-Markern am Confocalen Laser Scanning Mikroskop.