G-Proteine und Phospholipasen der Plasmamembran bei der stressabhängigen Induktion der Alkaloidbiosynthese in Pflanzenzellen

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Zellsuspensionskulturen von Eschscholzia californica beantworten die Einwirkung verschiedener Stressfaktoren (mikrobielle Pathogene, Hyperosmose, Jasmonate) mit der Expression der Biosynthese von Benzophenanthridin-Alkaloiden. Dabei werden unterschiedliche, konvergierende Signalwege erkennbar. Ausgangsbefunde zeigen, daß durch mikrobielle Elicitoren eine spezifische Signalkette ausgelöst wird, welche mit der Aktivierung eines heterotrimeren G-Proteins und einer Phospholipase A2 an der Plasmamembran beginnt und einen cytoplasmatischen pH shift als essentielles Element einschließt. Ziel des Antrags ist die Aufklärung früher, spezifischer Signalschritte, die von den genannten Stressoren ausgehen, ihrer charakteristischen Unterschiede und downstream - Ereignisse vor der Expression der Alkaloid-Biosynthese. Dabei steht die Suche nach distinkten G-Proteinen und Phospholipasen der Plasmamembran, ihre Beteiligung an definierten Signalwegen und ihre Interaktion mit spezifischen Proteinkinasen im Vordergrund. Eine günstige Voraussetzung ist die gelungene antisense-Transformation der Kulturen, wodurch Zellinien mit verminderter Expression eines für den Signaltransfer wesentlichen G-Proteins erzeugt werden können.