Untersuchungen zur Funktion der Annexine 1 bis 4 aus Arabidopsis mit Hilfe fluoreszierender Reporter

Abstract

In Pflanzen sind Antworten auf Stresssituationen sehr vielseitig und zum Teil artspezifisch. Um auf einen Reiz angemessen reagieren zu können, werden unter anderem Proteine benötigt, welche sich in unterschiedlichen Situationen spezifisch regulieren lassen. Dazu gehört die Annexin-Proteinfamilie, deren Mitglieder je nach Bedingung in unterschiedlicher Weise an Membranen binden können.<br /> In dieser Arbeit konnten für die Annexine AtAnx1, 2, 3 und AtAnx4 GFPFusionskonstrukte erstellt werden, welche transient in Tabak und stabil in A. thaliana transformiert wurden. Dabei wurde für die Annexine AtAnx1, 2 und 3 eine überwiegend zytoplasmatische Lokalisation beobachtet, wobei AtAnx1 und 2 nach Lufttrocknung und anschließender Rehydrierung an kortikale und vesikuläre Strukturen relokalisierten. Eine ähnliche Relokalisation vergleichbarer Geschwindigkeit wie die der Annexine AtAnx1 und 2 konnte auch für das tierische Annexin A1 nach Verwundung der Plasmamembran beobachtet werden, was für eine Mitwirkung von pflanzlichen Annexinen bei der Reparatur von Membranen spricht. Für AtAnx2 konnte in der Wurzelspitze nach einem Gravitationsstimulus ebenfalls eine Umlagerung beobachtet werden. Möglicherweise ist AtAnx2 bei der Reaktion der Pflanze auf Gravitationsreize beteiligt und ist Teil der Signalkette der auf die Perzeption folgenden Krümmungsreaktion.<br /> Das schwach exprimierte AtAnx3 war zusätzlich zur zytosolischen Lokalisation im Nukleus lokalisiert, was die Frage aufwirft, welche Funktion AtAnx3 hier erfüllt. Da es keinerlei detaillierte Erkenntnisse zu der Wirkung von Annexinen im Nukleus gibt, könnte dieses Ergebnis einen interessanten Ansatz für weitere Versuche darstellen. Im Unterschied zu den anderen untersuchten Annexinen wurden durch AtAnx4 Filamente markiert, welche eine Kolokalisation mit dem Aktin/Myosinsystem zeigten. Diese Strukturen könnten durchaus artifizieller Natur sein, da ähnliche Strukturen noch nicht beschrieben wurden. Sollte sich bei weiteren Studien zu AtAnx4 allerdings bestätigen, dass die beobachteten Filamente nicht artifizieller Natur sind und von AtAnx4 gebildet werden, könnte AtAnx4 eine Rolle als Aktin- und/oder Membranverbindungselement spielen.Dies stellt einen interessanten Aspekt für die Funktion von AtAnx4 in Pflanzen dar.<br /> Zusammengefasst sind die genaue Funktionsweise sowie die Bindungspartner der einzelnen Annexine noch unklar. Die in dieser Dissertation gewonnenen Daten können jedoch wichtige Hinweise auf mögliche Interaktionspartner und die involvierten Mechanismen geben.