Molekulare Mechanismen der Photoperzeption der Phototaxis und der phobischen Reaktionen des Flagellaten Euglena gracilis

鞭毛眼虫光感知、趋光性和恐惧反应的分子机制

• 批准号: 5439501
• 负责人: Professor Dr. Donat-Peter Häder
• 金额: --
• 依托单位国家: 德国
• 项目类别: Research Grants
• 财政年份: 2004
• 资助国家: 德国
• 起止时间: 2003-12-31 至 2006-12-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://gepris.dfg.de/gepris/projekt/5439501?language=en
• 关键词: Molekulare; Mechanismen; der; Photoperzeption; Phototaxis

Auf der Grundlage zweier neuer Ergebnisse soll im vorliegenden Antrag die Photoperzeption von Euglena gracilis, einem photosynthetischen Flagellaten, auf genetischem und strukturellem Niveau untersucht werden. Zum einen konnte vor kurzem durch eine japanische Arbeitsgruppe der Photorezeptor der step-up photophobischen Reaktion isoliert und charakterisiert werden. Es handelt sich um eine lichtaktivierbare Adenylylcyclase (photoactivated adenylyl cyclase, PAC) mit 2 Flavinen als chromophore Gruppen. Zum anderen ist es an unserem Lehrstuhl gelungen, das weltweit erste cytosolische Expressionssystem für Euglena gracilis zu etablieren. Die Funktionen von PAC sollen in vorhandenen Mutanten-Stämmen und der der Euglena nahe verwandten Astasia longa untersucht werden. Die Expression von PAC in Euglena wird zu einem durch Fusion mit dem Green Fluorescent Protein (GFP) die Lokalisation in der Zelle aufzeigen und zum anderen durch Expression der PAC-Sequenzen aus mutanten Stämmen zur Charakterisierung des Photorezeptors beitragen. Durch heterologe oder homologe Überexpression und Kristallisation der Proteine soll deren Struktur in Zusammenarbeit mit dem in Erlangen neu berufenen Strukturbiologen Prof. Dr. Muller bestimmt werden. Weiterhin soll der bisher unbekannte Photorezeptor der step-down photophobischen Reaktion identifiziert werden. Spektroskopische Untersuchungen sowie Aktionsspektren geben klare Hinweise auf die Beteiligung von Pterinen an der Lichtperzeption. Die Rolle der Pterine soll ebenfalls untersucht werden.

通过对纤细裸藻（Euglena gracilis）的光感受性、鞭毛的光合作用、遗传学和结构的研究，发现了两种新的遗传机制，韦尔登的光感受性、鞭毛的光合作用、遗传学和结构。通过一个日本的工作组，可以获得一个增强的光反应隔离和特性韦尔登的光反应器。这是一种光活化腺苷酸环化酶（PAC），含有2个黄素和发色团。这是一个非常重要的研究领域，它首先建立了纤细眼虫的胞质表达系统。PAC在诱变Stämmen和Euglena中的作用使Astasia长时间韦尔登。PAC在裸藻中的表达是通过与绿色荧光蛋白（GFP）的融合实现的，并通过PAC-测序的突变表达来确定其在裸藻中的定位。在埃尔兰根新的结构生物学领域，Muller教授和博士韦尔登在Zusammenarbeit研究了土壤结构蛋白的异质性或同源性表达和结晶。因此，需要一种不适合于降压反应识别韦尔登的光敏反应器。因此，在光感的影响下，光感的影响也会影响到翅羽的光感。蝶呤的作用是可以韦尔登的。