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12.08.2020

+++ Newsticker Wissenschaft #50 +++ Pflanzliche Abwehr +++

Neues Abwehrgen der Kartoffel beeinflusst Vesikeltransport und Recycling von Abwehrproteinen.

Wissenschaftlerinnen des IPB haben gemeinsam mit Partnern der Martin-Luther-Universität Halle ein neues abwehrrelevantes Gen der Kartoffel (Solanum tuberosum) gefunden, das nach Infiltration mit Pep-13 vermehrt in der Pflanze exprimiert wird. Das identifizierte Gen StIPP codiert für eine membranlokalisierte Inositolpolyphosphatphosphatase. In vitro – so zeigten die Hallenser Pflanzenforscher – katalysiert das rekombinante Enzym sehr spezifisch die Dephosphorylierung von Phosphatidylinositol-4,5-Bisphosphat (PtdIns(4,5)P2 oder auch PIP2). Phosphatidylinositole sind Membranlipide, die die Formation von Membranvesikeln als generelle Transportvehikel für Metaboliten und Zellproteine modulieren. PIP2 reichert sich im Zuge der pflanzlichen Immunantwort lokal am Infektionsort an und induziert hier Endozytose- und Recyclingprozesse von abwehrrelevanten Membranproteinen und aktivierten PAMP-Rezeptoren. Akute Abwehrreaktionen können durch diesen Abzug der aktiven Player abgeschwächt werden.

Die StIP-Phosphatase ist offenbar der Gegenspieler in diesem Szenario, vermuten die Hallenser Wissenschaftler. In mit Phytophthora infestans infizierten Kartoffelpflanzen konnten sie nachweisen, dass sich in der extrahaustoriellen Membran, also direkt am Penetrationsort der Erregerhyphen, neben PIP2 auch StIPP anreichert. Eine StIPP-katalysierte Dephosporylierung von PIP2 oder auch eine generelle Modulation des Membranlipid-getriebenen Vesikeltransports könnte zu einem verminderten Recycling und einer transienten Stabilisierung der aktivierten Abwehrproteine in der Plasmamembran führen. Die akute Phase der Abwehrreaktion würde demnach in diesem Fall verlängert werden.

Originalpublikation:
Juliane Rausche, Irene Stenzel, Ron Stauder, Marta Fratini, Marco Trujillo, Ingo Heilmann & Sabine Rosahl. A phosphoinositide 5‐phosphatase from Solanum tuberosum is activated by PAMP‐treatment and may antagonize phosphatidylinositol 4,5‐bisphosphate at Phytophthora infestans infection sites. New Phytologist, https://doi.org/10.1111/nph.16853

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