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SFB 670 TP2: Molecular mechanisms of host cell entry by phytopathogenic powdery mildew fungi via suppression of cell-autonomous plant defence

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Förderkennzeichen: DFG SFB 670
Laufzeit: 01.01.2006 - 31.12.2010
Forschungszweck: Grundlagenforschung

Der Eintritt mikrobieller Pathogene in ihre pflanzlichen Wirtszellen ist ein weitgehend unverstandener biologischer Prozess. In monokotyler Gerste (Hordeum vulgare) und dikotylen Arabidopsis thaliana-Pflanzen ist die Anwesenheit bestimmter Isoformen der Familie der heptahelikalen Plasmamembran-lokalisierten MLO-Proteine für die erfolgreiche Zellinvasion durch Mehltaupilze (z.B. Blumeria graminis f.sp. hordei oder Golovinomyces orontii) zwingend erforderlich. Diese pflanzen-spezifischen MLO-Proteine scheinen an der Regulation eines zellautonomen und SNARE-Protein-abhängigen Abwehrmechanismus an der Zellperipherie pflanzlicher Epidermiszellen beteiligt zu sein. Vermutlich manipulieren Mehltaupilze den MLO-Proteinkomplex zur Unterdrückung dieses Abwehrmechanismus um eine erfolgreiche Kolonisierung der Wirtszelle zu erreichen. Ergebnisse unserer Arbeitsgruppe zeigen, dass MLO-Proteine und Syntaxine (t-SNAREs) miteinander interagieren und nach Pathogenangriff in einer Plasmamembran-Mikrodomäne akkumulieren, die sich an den Pilz-Eintrittsstellen ausbildet und ein Subset pflanzlicher Plasmamembranproteine enthält. Im Rahmen dieses Projektes möchten wir biochemisch untersuchen, ob diese Mikrodomäne den aus dem Tierreich bekannten 'lipid rafts' entspricht, d.h. ob MLO und Syntaxin tatsächlich in einer Membrandomäne mit spezifischer Lipidkomposition akkumulieren und ob diese Akkumulation konstitutiv oder Pathogen-induziert ist. Ferner möchten wir die Proteinmechanik und -dynamik des MLO/SNARE-Proteinkomplexes mittels quantitativer in vivo Imaging-Techniken wie Fluorescence Resonance Energy Transfer (FRET), Fluorescence Correlation Spectroscopy (FCS) und Fluorescence Cross Correlation Spectroscopy (FCCS) aufklären. Hierbei soll u.a. die grundlegende Frage geklärt werden, ob MLO prototypische ternäre SNARE-Komplexe und damit vermutlich intrazelluläre Membranfusionsprozesse zwischen Vesikeln und Zielmembranen kontrolliert.

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