Publications - Molecular Signal Processing
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Wasternack, C.; Hause, B.; Blütenduft, Abwehr, Entwicklung: Jasmonsäure - ein universelles Pflanzenhormon Biologie in unserer Zeit 44, 164-171, (2014) DOI: 10.1002/biuz.201410535
Pflanzen müssen gegen vielfältige biotische und abiotische Umwelteinflusse eine Abwehr aufbauen. Aber gleichzeitig müssen sie wachsen und sich vermehren. Jasmonate sind neben anderen Hormonen ein zentrales Signal bei der Etablierung von Abwehrmechanismen, aber auch Signal von Entwicklungsprozessen wie Blüten‐ und Trichombildung, sowie der Hemmung von Wachstum. Biosynthese und essentielle Komponenten der Signaltransduktion von JA und seinem biologisch aktiven Konjugat JA‐Ile sind gut untersucht. Der Rezeptor ist ein Proteinkomplex, der “JA‐Ile‐Wahrnehmung” mit proteasomalem Abbau von Repressorproteinen verbindet. Dadurch können positiv agierende Transkriptionsfaktoren wirksam werden und vielfältige Genexpressionsänderungen auslösen. Dies betrifft die Bildung von Abwehrproteinen, Enzymen der JA‐Biosynthese und Sekundärstoffbildung, und Proteinen von Signalketten und Entwicklungsprozessen. Die Kenntnisse zur JA‐Ile‐Wirkung werden in Landwirtschaft und Biotechnologie genutzt.
Wasternack, C.; Hause, B.; Stressabwehr und Entwicklung: Jasmonate — chemische Signale in Pflanzen Biologie in unserer Zeit 30, 312-320, (2000) DOI: 10.1002/1521-415X(200011)30:6<312::AID-BIUZ312>3.0.CO;2-8
Chemische Signale wurden bereits im 19.Jahrhundert als Regulatoren von Wachstum und Entwicklung der Pflanzen postuliert.In den letzten 70 Jahren wurde die Wirkungsweise der klassischen Pflanzenhormone wie der Auxine, Gibberelline, Cytokinine, Ethylen und Abscisinsäure aufgeklärt. Doch erst im letzten Jahrzehnt entdeckte man die Bedeutung der Brassinosteroide, der Peptidhormone und der Jasmonate.
Vörös, K.; Feussner, I.; Kühn, H.; Lee, J.; Graner, A.; Löbler, M.; Parthier, B.; Wasternack, C.; Characterization of a methyljasmonate-inducible lipoxygenase from barley (Hordeum vulgare cv. Salome) leaves Eur. J. Biochem. 251, 36-44, (1998) DOI: 10.1046/j.1432-1327.1998.2510036.x
We found three methyl jasmonate−induced lipoxygenases with molecular masses of 92 kDa, 98 kDa, and 100 kDa (LOX‐92, ‐98 and ‐100) [Feussner, I., Hause, B., Vörös, K., Parthier, B. & Wasternack, C. (1995) Plant J. 7 , 949−957]. At least two of them (LOX‐92 and LOX‐100), were shown to be localized within chloroplasts of barley leaves. Here, we describe the isolation of a cDNA (3073 bp) coding for LOX‐100, a protein of 936 amino acid residues and a molecular mass of 106 kDa. By sequence comparison this lipoxygenase could be identified as LOX2‐type lipoxygenase and was therefore designated LOX2 : Hv : 1 . The recombinant lipoxygenase was expressed in Escherichia coli and characterized as linoleate 13‐LOX and arachidonate 15‐LOX, respectively. The enzyme exhibited a pH optimum around pH 7.0 and a moderate substrate preference for linoleic acid. The gene was transiently expressed after exogenous application of jasmonic acid methyl ester with a maximum between 12 h and 18 h. Its expression was not affected by exogenous application of abscisic acid. Also a rise of endogenous jasmonic acid resulting from sorbitol stress did not induce LOX2 : Hv : 1 , suggesting a separate signalling pathway compared with other jasmonate‐induced proteins of barley. The properties of LOX2 : Hv : 1 are discussed in relation to its possible involvement in jasmonic acid biosynthesis and other LOX forms of barley identified so far.