In-Vivo-Analyse funktioneller Dom?nen der pflanzlichen Glutamyl-tRNA-Reduktase, dem regulatorischen Schlüsselenzym der Tetrapyrrolbiosynthese

Die Glutamyl-tRNA Reduktase ist das erste Enzym der pflanzlichen Tetrapyrrolsynthese und für die Bildung der 5-Aminol?vulins?ure (ALA) ratenlimitierend. Es wird in dikotylen Pflanzen von zwei HEMA-Genen kodiert. Die Aktivit?t der GluTR wird posttranslational kontrolliert. Interaktionen mit H?m, FLU und GBP wurden beschrieben. GBP ist ein GluTR-bindendes Protein und offensichtlich in der Lage, ALA-synthetisierende Proteinkomplexe spezifisch für die H?msynthese zu sequestrieren. Bisherige In-Vitro- und Hefe-Analysen identifizierten H?m- und FLU-bindende Dom?nen pflanzlicher GluTR. Ziel des Projektes ist es, die mit regulatorischen Faktoren wechselwirkenden Dom?nen der Arabidopsis GluTR in vivo zu analysieren. Modifizierte Enzyme werden in hemA-Mutanten exprimiert und die Komplementation von ALA- und Tetrapyrrolbiosynthese analysiert. Die beiden Isoformen der GluTR interagieren unterschiedlich mit Effektoren und bilden somit differierende ALA-Synthese-Komplexe aus. Diese erm?glichen einen jeweils spezifischen Beitrag zur Chlorophyll- bzw. H?m-Biosynthese. Mittels Austausch von Proteindom?nen wird die strukturelle Grundlage der funktionellen Differenzen untersucht. Biochemische und genetische Ans?tze zielen auf die Beschreibung der unterschiedlichen ALA-synthetisierenden Komplexe ab. Die Evolution der posttranslationalen Regulation pflanzlicher GluTR wird durch Interaktionsstudien an weiteren dikotylen Pflanzen adressiert.