Funktionelle Charakterisierung von Subtilisin-ähnlichen Proteasen in Pflanzen

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Proteasen haben neben ihrer Funktion im Protein-Turnover auch eine wichtige Rolle in der Steuerung pflanzlicher Wachstums- und Entwicklungsprozesse. Eine solche Funktion ist auch für Vertreter der Subtilasen (Subtilisin-ähnliche Serin-Proteasen) gezeigt worden. Es wird vermutet, dass diese Proteasen durch die spezifische Prozessierung von Vorläuferproteinen beteiligt sind an der Bildung von Peptidhormonen, die ihrerseits für die Regulation von Wachstums- und Entwicklungsprozessen, aber auch für die Abwehrreaktionen wichtig sind. Aufbauend auf früheren Arbeiten wird hier die funktionelle Charakterisierung dreier Subtilasen in Tomatenpflanzen angestrebt. Dies umfasst (i) die heterologe Expression, Reinigung und Charakterisierung der Enzyme, mit besonderem Schwerpunkt auf der Bestimmung der Substratspezifität (ii) eine genaue Analyse von Gewebespezifität und Entwicklungsabhängigkeit der Expression und (iii) die Untersuchung von transgenen Pflanzen, die nicht mehr, oder aber in verstärktem Masse, über die jeweilige Subtilase verfügen. Durch eine Kombination dieser drei Ansätze werden wir zunächst die Prozesse identifizieren können, an denen die jeweiligen Subtilasen beteiligt sind. Darüber hinaus werden die erzielten Ergebnisse die Wahl der jeweils geeigneten Strategie zur Identifizierung der Subtilase-Substrate in planta beeinflussen. In Anbetracht ihrer vermuteten Funktion in der Prozessierung von Vorläuferproteinen von Peptidhormonen erwarten wird, unter den physiologischen Substraten neue pflanzliche Peptidhormone bzw. deren Vorläufer zu finden.