PcEF1, ein frühes UV-induziertes Gen aus Petersilie (Petroselinum crispum L.), kodiert für ein neuartiges Ca2+-bindendes Protein

Mit Hilfe von Fluorescent Differential Display wurden mehrere durch Stress transkriptionell regulierte Gene isoliert, von denen eines, das frühe Gen PcEF1 innerhalb von Minuten transient durch UV-B Strahlung, mechanischen-, Trocken- und Kältestress sowie durch Elicitoren (PEP13, Pmg) transkriptionell induziert wird. PcEF1 bildet mit homologen Proteinen aus anderen Spezies eine neuartige pflanzenspezifische Proteinfamilie. Das PcEF1-Gen kodiert für ein 13,2 kDa Protein, das eine Ca2+-Bindestelle aufweist. Unter Verwendung von rekombinantem PcEF1-Protein wurde gezeigt, daß PcEF1 Ca2+ unter physiologischen Bedingungen binden kann. Mit Hilfe von transgenen Petersilie-Zellkulturlinien, die Luziferase unter der Kontrolle des PcEF1-Promotors exprimieren, wurde gezeigt, daß die differentielle Regulation der PcEF1-Transkriptmengen nur durch den PcEF1-Promotor und nicht über posttranskriptionelle Mechanismen vermittelt wird. Sowohl die UV-B als auch die durch Elicitierung induzierte Expression des PcEF1-Gens verläuft in Abhängigkeit von der extrazellulären Ca2+-Konzentration. UV-B und Elicitierung wirken zudem additiv bei der PcEF1-Expression. Die konstitutive Expression von PcEF1 in transgenen Petersiliezelllinien hatte keinen Einfluß auf die transkriptionelle Regulation der Flavonoidbiosynthesegene CHS und PAL. Auf posttranskriptioneller Ebene war bei allen analysierten Linien eine erhöhte PAL-Enzymaktivität zu beobachten. <br>In Arabidopsis thaliana wurde eine entwicklungs- und gewebespezifische Expression des PcEF1-homologen Arabidopsis-Gens AtEF1 gezeigt. AtEF1 wird in adulten Pflanzen innerhalb von einer Stunde durch UV-B Bestrahlung induziert. <br>PcEF1 und seine homologen Proteine bilden wahrscheinlich eine Familie von extrem schnell auf transkriptioneller Ebene regulierter Signalkomponenten, die eine wichtige Funktion bei der UV-B Signaltransduktion in Pflanzen aufweisen und ein Verbindungsglied zu frühen erhöhten Ca2+-Konzentrationen darstellen könnten.

Author dc:creator

• Baumann, Alexander

Contributors dc:contributor

• Schäfer, Eberhard

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