Biochemie und Evolution der Glucosinolathydrolyse in Pflanzen - die Rolle spezifizierender Proteine

植物芥子油苷水解的生物化学和进化——特定蛋白质的作用

• 批准号: 41939786
• 负责人: Professorin Dr. Ute Wittstock
• 金额: --
• 依托单位: Institut für Pharmazeutische Biologie
• 依托单位国家: 德国
• 项目类别: Priority Programmes
• 财政年份: 2007
• 资助国家: 德国
• 起止时间: 2006-12-31 至 2010-12-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://gepris.dfg.de/gepris/projekt/41939786?language=en
• 关键词: Biochemie; und; Evolution; der; Glucosinolathydrolyse

Die Diversität des Glucosinolat-Myrosinase-Systems, eines aktivierten chemischen Verteidigungssystems der Brassicaceae und verwandter Pflanzenfamilien, ist einerseits durch die Vielfalt an Glucosinolat-Strukturen und andererseits durch die Variation der Glucosinolathydrolyse bedingt. Ein Glucosinolat kann in Abhängigkeit von seiner Struktur und dem Vorhandensein bestimmter Proteinfaktoren, der epithiospezifizierenden Proteine (ESPs) und der Thiocyanat-formenden Proteine (TFPs), zu verschiedenen Produkten mit unterschiedlicher biologischer Aktivität hydrolysiert werden. Ziel unseres Projektes ist es, verstehen zu lernen, wie und warum Pflanzen Diversität auf der Ebene der Glucosinolathydrolyse erzeugen. Dabei konzentrieren wir uns auf die folgenden zwei Hauptfragen: Welche Strukturelemente von ESPs/TFPs sind für ihre Substrat- und Produktspezifität sowie für ihre Wechselwirkung mit Myrosinasen verantwortlich? Welcher evolutionäre Zusammenhang besteht zwischen ESPs/TFPs und Myrosinase-bindenden Proteinen (MBPs)? Im Rahmen des Projektes soll die Struktur der spezifizierenden Proteine mittels Mutationsanalyse, Strukturmodellierung und Kristallisation analysiert werden. Die Identifizierung und Charakterisierung von ESPs/TFPs und MBPs aus verschiedenen Pflanzenfamilien soll eine phylogenetische Sequenzanalyse ermöglichen, von der wir uns Aussagen über die Evolution der spezifizierenden Proteine auf organismischer Ebene und auf Proteinniveau erhoffen. Darauf aufbauend sollen die Mechanismen erforscht werden, die die Evolution des Glucosinolat-Myrosinase-Systems bestimmt haben.

芥子油苷-黑芥子酶系统的多样性，即油菜科和植物科的一个活跃的化学垂直系统，是通过芥子油苷-结构的多样性和芥子油苷水解酶的变异性而产生的。硫代葡萄糖酸盐可用于结构和前处理过程中的蛋白质合成，表硫代特异性蛋白质（ESP）和硫氰酸盐形成蛋白质（TFP），通过非生物活性水解韦尔登来验证产品。我们的项目是这样的，了解到了，就像芥子气水解酶的作用一样。Dabei konzentrieren wir uns auf die folgenden zwei Hauptfragen：ESP/TFP的Welche Strukturelemente sind für ihre Substrat- und Produktspezifität sowie für ihre Wechselwirkung mit Myrosinasen verantwortlich？进化的最佳选择是ESP/TFPs和Myrosinase-bindenden Proteinen（MBPs）吗？在研究特定蛋白质结构的项目中，需要进行突变分析、结构建模和结晶分析韦尔登。通过一种遗传学测序分析方法，对来自不同家族的ESP/TFPs和MBPs进行鉴定和特征分析，我们将研究特异性蛋白质在有机体中的进化和在蛋白质中的进化。通过对芥子油苷-黑芥子酶系统的进化研究，我们发现了一种新的机制，即研究韦尔登酶的机制。