Camalexin-Biosynthese in Arabidopsis thaliana

Camalexin（3-Thiazol-2 '-yl-Indol）在拟南芥中对芸苔链格孢（Alternaria brassicicicola）的抗病性有明显的抑制作用。在这个项目中，只有一个更好的选择，那就是韦尔登生物合成。Zunächst soll durch retrobiosynthetische NMR-Analyse bzw.特别是韦尔登磷酸、吲哚或色氨酸的标记实验。由于色氨酸生物合成的不稳定性，因此可以用吲哚-芥子油苷和生长素生物合成韦尔登来进行大规模的合成。细胞色素P450酶CYP 71 B15（PAD 3）在钙调素-生物合成中的作用通过异源表达和韦尔登的分析来实现。通过对生物合成基因的鉴定，我们可以进一步了解生物合成基因的鉴定、特性和调控韦尔登。拟南芥中Camalexin生物合成的启动是诱导植物病原体的最佳基础。

Camalexin (3-Thiazol-2'-yl-Indol) wird in Arabidopsis als Antwort auf Pathogenbefall gebildet und verleiht der Pflanze erhöhte Resistenz gegenüber beispielsweise Alternaria brassicicola. In diesem Projekt soll die bisher nur unzureichend verstandene Camalexin-Biosynthese untersucht werden. Zunächst soll durch retrobiosynthetische NMR-Analyse bzw. spezifische Markierungsexperimente bestimmt werden, ob Indol-3-glycerinphosphat, Indol oder Tryptophan den Ausgangspunkt vom Grundstoffwechsel darstellt. Sollte die Biosynthese Tryptophan-abhängig verlaufen, so kann die mögliche Vernetzung mit der Indol-Glucosinolat- und Auxin-Biosynthese untersucht werden. Die Funktion des wahrscheinlich an der Camalexin-Biosynthese beteiligten Cytochrom-P450 Enzyms CYP71B15 (PAD3) soll durch heterologe Expression und die Analyse von pad3-Mutanten geklärt werden. Von der Identifizierung biosynthetischer Zwischenstufen ausgehend sollen weitere biosynthetische Gene identifiziert und charakterisiert und deren Regulation untersucht werden. Die Aufklärung der Camalexin-Biosynthese in Arabidopsis wird die Grundlage für ein besseres Verständnis der induzierten Pathogenabwehr der Pflanzen bilden.