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Drittmittelprojekt

Titel:
Einfluß apoplastischer Faktoren auf die Transporteigenschaften von Ionenkanälen

Projektleitung an der Universität Würzburg:

Beteiligte Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler:

Kurzbeschreibung:
Ziel des Projektes war es, den Einfluss apoplastischer Faktoren auf die Transporteigenschaften von Ionenkanälen im Phloem zu untersuchen. In diesem Zusammenhang haben wir die Bedeutung des AKT2/3 K+ Kanal aus Arabidopsis thaliana analysiert. Schon seit längerem ist bekannt, dass die Beladung des Phloems mit Zuckern in Gegenward von Kaliumionen verbessert werden kann. AKT2/3 ist ein im Phloem-lokalisierter K+ Kanal der durch Licht und Assimilate induziert wird. Darüber hinaus ist das Protein sensitiv für apoplastische Faktoren, wie Ca2+ und H+, durch die der K+ Kanal blockierbar war. Die transkriptionelle Regulation des AKT2/3 Gens und elektrophysiologische Charakterisierung des Proteins sind in Deeken et al. (2000, Plant J. 23, 285-290) sowie Marten et al. (1999, PNAS 96, 7581-7586) publiziert. Die Rolle von AKT2/3 bei der Beladung des Phloems wurde anhand einer Verlustmutante (akt2/3-1), die von uns isoliert worden ist, analysiert. Diese Arabidopsis-Mutante zeigte keine morphologische Veränderungen, aber eine verzögerte Entwicklung. Das Expressionsmuster der übrigen Shaker-ähnlichen K+ Kanäle war unverändert. Mit Hilfe der Aphidentechnik wurden in der AKT2/3-Mutante Veränderungen der elektrische Eigenschaften des Phloems gefunden, sowie ein um 50% niedrigeren Saccharosegehalt im Phloemsaft festgestellt. Dieser Transportzucker reicherte sich bei der Mutante im Cortex der Infloreszenzachse, also außerhalb des Phloemgewebes an wie anhand von Microautoradiographien erklärt werden konnte. Dieser Befund und elektrophysiologische Untersuchungen an AKT2/3 nach Co-Expression mit dem Zuckertransporter des Phloems in Xenopus Oocyten zeigten, dass der K+ Kanal das Membranpotential während der Beladung des Phloems stabilisiert und dadurch eine optimale Beladung des Phloems ermöglicht. (Deeken et al., 2002, Planta).

Schlagworte:
    Phloembeladung
    Entwicklung
    AKT2/3 Kaliumkanal
    apoplastisches Calcium und Protonen

Laufzeit: von 08.1999 bis 09.2001