Universität zu Köln

Franck, Christina Maria (2018). Characterisation and functional analysis of receptor-like cytoplasmic kinase MARIS and protein phosphatases ATUNIS1 and ATUNIS2 in tip-growing plant cells. PhD thesis, Universität zu Köln.

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Abstract

Pflanzenzellen sind von einer Zellwand umgeben, einer stabilen aber dynamischen extrazellulären Matrix, die viele verschiedene Funktionen für die Pflanze übernimmt. Zellwachstum ist ein sehr komplexer Prozess, der die strikte Koordination der Zellwandintegrität (CWI) mit der zellinternen Wachstumsmaschinerie erfordert. Besonders schnell wachsende Zellen wie Pollenschläuche und Wurzelhaare benötigen robuste Wachstumsregulationsmechanismen. Die zugehörigen CWI- Signalwege werden von Rezeptorproteinen der Catharanthus roseus Rezeptorartigen Kinase 1-ähnlichen (CrRLK1L) Unterfamilie mit den Namen ANXUR1/2 (ANX1/2) in Pollenschläuchen und FERONIA (FER) in Wurzelhaaren gesteuert. In dieser Dissertation zeige ich die Entdeckung dreier neuer Signalwegkomponenten auf, die unterhalb von ANX1/2 im CWI- Signalweg in Pollenschläuchen fungieren. In einer EMS-induzierten anx1 anx2 Sterilitäts-Suppressorselektion haben wir 32 Suppressormutanten identifiziert, die sogenannten Impotenz Rettungsmutanten (iprs). Zwei dieser, ipr19 und ipr7, wurden zur genaueren Untersuchung ausgewählt. Die ipr19 Mutation bewirkt einen R240C Aminosäureaustausch in der bis dato uncharakterisierten Rezeptorartigen Cytoplasmatischen Kinase (RLCK) MARIS (MRI). Die ipr7 Mutation führt zu einem D94N Austausch im konservierten Kernstück der katalytischen Domäne einer Proteinphosphatase namens ATUNIS1 (AUN1). AUN1 hat ein sehr nah verwandtes Homolog, AUN2 (TOPP8), das 89.8% Sequenzidentität mit AUN1 teilt. Wir zeigen, dass alle drei Gene im ANX1/2- abhängigen CWI-Signalweg in Pollen agieren und dass MRI zudem im FER-abhängigen CWI- Signalweg in Wurzelhaaren fungiert. Bei MRI handelt es sich um einen positiven Regulator beider Signalwege, wohingegen AUN1/2 negative Regulatoren des Spitzenwachstums sind. Außerdem zeigen wir, dass es sich bei MRI[R240C] um eine dominant hypermorphe und bei AUN1[D94N] um eine dominant amorphe Mutation handelt.

Item Type:	Thesis (PhD thesis)
Creators:	Creators Email ORCID ORCID Put Code Franck, Christina Maria c.franck@uni-koeln.de UNSPECIFIED UNSPECIFIED
URN:	urn:nbn:de:hbz:38-81329
Date:	23 March 2018
Language:	English
Faculty:	Faculty of Mathematics and Natural Sciences
Divisions:	Faculty of Mathematics and Natural Sciences > Department of Biology > Botanical Institute
Subjects:	Natural sciences and mathematics Life sciences
Uncontrolled Keywords:	Keywords Language CrRLK1L, Pollen tubes, Root hairs, ATUNIS1/2, MARIS, tip-growth, Arabidopsis, suppressor screen, kinase, protein phosphatase UNSPECIFIED
Date of oral exam:	15 January 2018
Referee:	Name Academic Title Boisson-Dernier, Aurélien Dr.
Refereed:	Yes
URI:	http://kups.ub.uni-koeln.de/id/eprint/8132