Heteromerbildung von Arabidopsis thaliana Allenoxidzyklasen

Abstract

Jasmonate (JA) regulieren in Pflanzen u.a. Wachstum, Entwicklung und Stressreaktionen. Bei der JA-Biosynthese spielt die Allenoxidzyklase (AOC) eine zentrale Rolle. In A. thaliana existieren vier AOC-Isoformen, die zeitlich und räumlich überlappend exprimiert werden und Homotrimere bilden können. Die Interaktion aller vier AOCs untereinander konnte mittels BiFC gezeigt werden. Die Interaktionen unterschieden sich in Intensität und Aussehen, was möglicherweise durch unterschiedlich starke Interaktionen verursacht wird und eine Veränderung der enzymatischen Aktivität der AOC-Heteromere zur Folge haben könnte. Diese Hypothese wurde in vivo mittels qRT-PCR in N. benthamiana und in vitro mittels eines AOC-Enzymassays untersucht. Die Bildung von Heterotrimeren und die Änderung der enzymatischen Aktivität deuten auf eine zusätzliche Regulation der Biosynthese von JA auf Proteinebene hin.

Jasmonates (JA) are involved in both the plant response to stresses and in the regulation of growth and development. A central component of the JA-biosynthesis is the allene oxide cyclase (AOC). In A. thaliana, there are four AOC-isoforms, which are expressed temporally and spatially overlapping and are known to form homotrimers. Using BiFC the interaction of all four AOCs has been shown in all possible combinations. These interactions differed in fluorescence intensity and appearance, which may be caused by varying degrees of interactions and may result in a change of the enzymatic activity of the AOC heteromers. This hypothesis was tested in vivo by qRT-PCR in N. benthamiana and in vitro by using the AOC enzyme assay. The formation of heteromers and the change of enzymatic activity suggest an additional control of the biosynthesis of JA at the protein level.