Post-Golgi-"Trafficking": Rolle von ARF-GEFs und ARFs bei der Selektion von Cargo

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Intrazellulärer Membranfluss ("Membrane Traffic") vermittelt den Austausch von Informationen zwischen benachbarten Zellen sowie physiologische Antworten auf äußere Signale. Post-Golgi-"Trafficking" zwischen verschiedenen, bei Pflanzen schlecht definierten, endosomalen Kompartimenten und der Plasmamembran schließt Exocytose/Sekretion, Endocytose und Proteinabbau in der Vakuole sowie Recycling zur Plasmamembran ein. Wie Spezifität beim Membranfluss zwischen Post-Golgi-Kompartimenten entsteht, ist weitgehend ungeklärt. Eine entscheidende Rolle könnten dabei Guaninnukleotid-Austauschfaktoren für kleine GTPasen der ARF-Familie (ARF-GEFs) spielen. Wir haben zusätzlich zum ARF-GEF für endosomales Recycling (GNOM in somatischen Zellen, GNL2 im Pollen) eine Gruppe von vier funktionell redundanten ARF-GEFs (BIG1-4) für den späten sekretorischen Weg identifiziert. In diesem Vorhaben wollen wir die Spezifität der endosomalen ARF-GEFs von Arabidopsis hinsichtlich Membranassoziation und Wirkung auf das Post-Golgi-"Trafficking" während der Entwicklung analysieren. Es soll vor allem untersucht werden, wie verschiedene ARF-GEFs ihren Wirkort auf spezifischen Endomembranen finden und welche ARFs sie jeweils als spezifische endogene Substrate erkennen.