Untersuchungen zur Oligomerisierung und Regulation von Saccharose-Transportproteinen aus Solanum tuberosum

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Ziel des Vorhabens ist es, die Regulation der am Saccharosetransport in Solanum tuberosum beteiligten Membranproteine aufzuklären. Drei verschiedene Saccharosetransporter-ähnliche Proteine mit unterschiedlichen kinetischen Eigenschaften wurden bisher in Kartoffelpflanzen beschrieben: während StSUT1 einen hochaffinen Saccharosetransporter und StSUT4 einen Transporter mit deutlich geringerer Affinität zum Substrat Saccharose darstellt, konnte für StSUT2 bislang keine Aktivität nachgewiesen werden. SUT2 weist dagegen strukturelle Besonderheiten auf und besitzt Ähnlichkeiten zu hefe-eigenen Zuckersensorproteinen. SUT2 besitzt ausgedehnte cytoplasmatische Domänen mit jeweils hochkonservierten Bereichen, die möglicherweise Bindungsstellen für regulatorische Interaktionspartner darstellen. Ein Durchmustern einer Kartoffel cDNA Bank unter Verwendung des GATEWAY Klonierungssystems (Invitrogen) soll bei der Identifizierung von Interaktionspartnern helfen, die möglicherweise die Aktivität oder die Bindung des SUT2 an andere Membranproteine beeinflussen können. Eine Interaktion der drei Saccharosetransportproteine SUT1, SUT2 und SUT4 untereinander ist in der Hefezelle über das Split Ubiquitin System bereits nachgewiesen worden. Die Analyse transgener Pflanzen, in denen gezielt eines der drei Proteine vermindert exprimiert wird, soll zum besseren Verständnis derartiger Interaktionen untereinander in der Pflanze beitragen. Anhand von Techniken wie native Gelelektrophorese bzw. Gelfiltration sollen höhere molekulare Komplexe identifiziert werden, um eine Form der Regulation über Oligomerisierung aufzuklären. Andere post-translationale Regulationsmechanismen (wie z.B. Regulation über Phosphorylierung/Dephosphorylierung) sollen ebenfalls unter Verwendung der zur Verfügung stehenden spezifischen Antikörper untersucht werden.