Speicheraktivität und Sink-Stärke während der Samenentwicklung von Leguminosen: Untersuchungen zur Rolle von SNF1-ähnlichen Proteinkinasen

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Das Signalsystem SNF1-ähnlicher Proteinkinasen ist in Eukaryonten hochkonserviert. In Hefe- und Säugerzellen sind sie wichtig, um den Stoffwechsel an sich verändernde Nährstoffbedingungen anzupassen. Zucker oder spezifische Metabolite, die Indikatoren für den Energiestatus der Zellen darstellen, dienen als Signale und aktivierenden SNF1-ähnliche Proteinkinasen, die dann entweder direkt metabolische Enzyme phosphorylieren und/oder Genexpression beeinflussen. Wir haben gezeigt, daß Zuckersignale während der Samenentwicklung Zelldifferenzierung, Reifung und Speicherstoffsynthese steuern können, und daß Proteinphosphorylierung mit diesen reifungsassoziierten Prozessen korreliert ist. SNF1-ähnliche Kinasen könnten an diesen wichtigen Aspekten der Samenentwicklung beteiligt sein. Sich entwickelnde Leguminosensamen sind ein von uns gut charakterisiertes und geeignetes Modellsystem, um die Rolle dieser Kinasen im Zuckersignaltransduktionsweg zu untersuchen. In diesem Projekt sollen samenspezifische SnRK1-Kinasen molekularphysiologisch charakterisiert werden. Als Modelle dienen, neben dem Wildtyp, transgene Samen, bei denen der Zuckerstatus verändert wurde sowie Samenentwicklungsmutanten. Weiterhin soll die samenspezifische Expression von SnRK1-Kinasen gentechnisch manipuliert werden, um die Frage zu klären, ob und inwiefern diese Kinasen Samenentwicklung und sink-Stärke kontrollieren.