Analyse funktionaler PI-Pools und Interaktionen von PI4P 5-Kinasen
PIs haben regulatorische Effekte auf die Physiologie eukaryotischer Organismen, einschliesslich der von Pflanzen. Die Effekte von PIs auf den pflanzlichen Stoffwechsel sind vielfältig. Eine Möglichkeit, diverse z.T. gegenläufige regulatorische Effekte von PIs zu orchestrieren, sind unabhängige funktionale „Pools“ von PIs. Solche PI-Pools mit unterschiedlichen physiologischen Funktionen können sich u.a. durch ihre assoziierten Fettsäuren unterscheiden. Ziel der Untersuchungen ist es, zu testen, ob bestimmte molekulare Spezies von PIs distinkten physiologischen Funktionen zugeordnet werden können. Neben der direkten biochemischen Analytik an Pflanzenmaterial müssen hierzu Enzyme der PI-Biosynthese auf Präferenzen für Substratlipide mit bestimmten Fettsäurezusammensetzungen getestet werden.
Interaktionsnetzwerke
Verschiedene regulatorische Effekte von PIs auf physiologische Prozesse in Pflanzenzellen laufen streng kontrolliert ab. So beeinflusst bspw. die Bildung von PtdIns(4,5)P2 durch bestimmte Isoformen von PI4P 5-Kinasen andere Prozesse als die Bildung des Lipides durch andere Isoformen. Diese Beobachtungen weisen auf eine kanalisierte Wirkung von PtdIns(4,5)P2 hin, das von seinem Ort der Bildung an bestimmte Zielproteine weitergegeben wird, anstatt frei in der Membran diffundieren zu können. Bisherige experimentelle Befunde weisen darauf hin, dass spezifische Interaktionen von PI4P 5-Kinasen mit PtdIns(4,5)P2-regulierten Zielproteinen den beobachteten Kanalisierungsprozessen zugrundeliegen. Die laufenden Arbeiten zielen darauf ab, solche Partnerproteine von PI4P 5-Kinasen zu identifizieren und die physiologische Relevanz der Interaktionen zu testen.