Characterisation of elementary processes of exo- and endocytosis in plants

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Exo- und Endocytose sind essentiell für Wachstum und Entwicklung von Pflanzenzellen. Elektrophysiologische- und fluoreszenzoptische Methoden haben sich bewährt, um Aspekte des Vesikeltransportes sowie der Fusion und Fission von Membranen in einzelnen, lebenden pflanzlichen Protoplasten zu untersuchen. Dabei können die elementare Vorgänge dieser Prozesse mit großer Zeitauflösung und hoher Empfindlichkeit betrachtet werden. Unter Verwendung dieser Methoden soll im beantragten Forschungsvorhaben die Bedeutung von Proteinen, insbesondere SNARE-Proteinen, am Fusionsprozeß der Ca2+stimulierten Exocytose in transgenen, a-Amylase sezernierenden Tabakpflanzen analysiert werden. Ferner sollen in diesen Zellen die sequenziellen Teilschritte der Sekretion vom Golgi-Apparat zu fusionsbereiten Vesikel charakterisiert werden. Einen weiteren Schwerpunkt bildet die Untersuchung der mechanosensitiven Exo- und Endocytose in Schließzellen. Im beantragtem Forschungsvorhaben soll die wichtige Frage der physiologischen Relevanz dieses Prozesses, sowie der zugrunde liegenden Mechanismen geklärt werden. Hierzu sollen Änderungen der Plasmamembranfläche in intakten, voll turgeszenten Schließzellen während der Öffnungs- und Schließbewegungen gemessen werden. Im weiteren sollen Quell- und Zielkompartimente der vesikulären Membran, die der Änderung der Membranoberfläche zugrunde liegt, identifiziert werden. Außerdem soll der Einfluß des Cytoskeletts auf die mechanosensitive Exo- und Endocytose spezifiziert werden.