Maximilian Klamke (Rheinische Friedrich-Wilhelms-Universität Bonn)
Maximilian Klamke erhielt den Preis für die beste pflanzenwissenschaftliche Master-Arbeit, die an der Universität Bonn im Jahr 2025 erstellt wurde, von der Deutschen Botanischen Gesellschaft für die Arbeit:
Mapping the Arabidopsis NADP-malic enzyme 1 protein interaction network via co-immunoprecipitation
(dt.: Analyse der Protein Interaktionen von NADP-Malat Enzym 1 in Arabidopsis mittels Co-Immunopräzpitation)
Mit Hilfe von Konfokalmikroskopie und Expressionsanalysen zeigt Klamke die Reaktion von NADP‑ME1 auf ABA und Trockenstress. Er findet durch Co-Immunoprezipitation u.a. erste Hinweise auf mögliche Interaktionen mit anderen cytosolischen Proteine sowie eine Rolle im Redox-Haushalt von Arabdiopsis.
Malatenzyme katalysieren die reversible Umwandlung von Malat zu Pyruvat, CO₂ und NAD(P)H. Obwohl NADP-ME1 in situ keine erkennbare enzymatische Aktivität zeigt, wird es mit der Anpassung von Pflanzen an Stress in Verbindung gebracht. In dieser Studie wird mithilfe von GFP-basierter Konfokalmikroskopie sowie Co-Immunpräzipitation und Massenspektrometrie die Rolle von NADP-ME1 bei ABA-induziertem Stress und Trockenstress untersucht. Expressionsanalysen zeigen unter beiden Bedingungen eine deutliche transkriptionelle und translationale Induktion. Zudem belegt die fluoreszenzbasierte Mikroskopie eine verstärkte NADP-ME1 Expression in Wurzelspitzen nach ABA-Behandlung, was mit dem ABA-insensitiven Phänotyp von nadp-me1 Mutanten und einem konservierten ABA-abhängigen Promotormotiv korreliert. Dies deutet auf eine Funktion von NADP-ME1 in der ABA-gesteuerten Regulation des Wurzelwachstums und der Anpassung an Trockenstress hin. Die Massenspektrometrie identifiziert mögliche heteromere Interaktionen zwischen NADP-ME1 und weiteren cytosolischen Proteinen, insbesondere Assoziationen mit Antioxidationsproteinen wie APX1 und CAT1, was auf eine Rolle im Redox-Haushalt und der ROS-Regulation hindeutet. Während die Ergebnisse eine Grundlage für unser Verständnis der NADP-ME1-bedingten Stressresilienz bilden, ist die physiologische Bedeutung der Proteininteraktionen noch unklar. Zukünftige Arbeiten sollten sich auf die exakte Funktion des konservierten Promotormotivs fokussieren sowie die potenziellen Proteininteraktionen mittels BiFC und Y2H verifizieren und die Rolle von NADP-ME1 im Gesamtkontext von Phytohormonen und abiotischem Stress untersuchen.
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Maximilian Klamke fertigte die Arbeit am Institut für Zelluläre & Molekulare Botanik im Rahmen des PhD-Projekts von Ying Fu in der Arbeitsgruppe von Prof. Dr. Veronica Maurino an.