Chloroplast SRP43 wirkt als ein bedeutsames Chaperon in der Kontrolle der Chlorphyllbiosynthese

Chlorophyll (Chl) ist das vorherrschende photosynthetische Pigment, das in die verschiedenen Chl-bindenden Proteine, wie die Coreproteine der Photosysteme PSI und PSII und die Lichsammelproteine (LHCPs), eingebettet ist und Pflanzen und Grünalgen ermöglicht, Sonnenenergie zu absorbieren. Neu synthetisiertes Chl muss unmittelbar in die verschiedenen Chl-bindenden eingebracht werden, denn Chl-Integration in die Chl-bindenden Proteine ist für deren korrekte Faltung und den Zusammenbau unerlässlich, dagegen erzeugt die Anreicherung von freiem Chl im Licht reaktive Sauerstoffspezies, die irreversible photooxidative Schäden in lebenden Zellen verursachen. Daher sind verschiedene Hilfsfaktoren und Assistenzproteine erforderlich, um eine effiziente Chl-Biosynthese zu erreichen und sie mit der Biogenese der Photosysteme zu synchronisieren. Die Proteinkomponenten der plastidären Signalerkennungspartikel (cpSRP) sind für den Transport von kernkodierten LHCPs durch das Stroma des Chloroplasten und die LHCP-Integration in die Thylakoidmembranen verantwortlich. Die bisherigen Ergebnisse der Arbeitsgruppe lassen vermuten, dass das plastidäre Chaperon cpSRP43, das LHCP-Targeting und Insertion in dem posttranslationalen cpSRP Signalweg vermittelt, auch zu einer optimierten Chl-Biosynthese in Arabidopsis thaliana beiträgt. Insbesondere wurden zwei essentielle Enzyme im Chl-Syntheseweg, Glutamyl-tRNA Reduktase (GluTR) und NADPH: Protochlorophyllid Oxidoreduktase (POR), als Klienten des cpSRP43s identifiziert. Dieser Projektantrag soll zur Aufklärung der Chaperonfunktion von cpSRP43 in der Chl-Biosynthese beitragen. Abgesehen von dem Nachweis des Beitrags des cpSRP43 zur LHCP-Biogenese soll die Arbeitshypothese überprüft werden, wie weit cpSRP43 als positiver Regulator fungiert und zur Reifung, Stabilität und Aktivität der streng regulierten Chl-Syntheseenzyme beiträgt. Anhand der Modellpflanze Arabidopsis thaliana werden Methoden der Molekulargenetik, Pflanzenphysiologie, Molekularbiologie und Biochemie eingesetzt, um die mögliche Chaperonfunktion von cpSRP43 für die posttranslationale Kontrolle von GluTR und POR systematisch zu untersuchen.