Characterization of a novel nucleotide transporter of Arabidopsis thaliana

Im Rahmen der vorliegenden Dissertation konnten wichtige Ergebnisse zur Charakterisierung des neuartigen Nukleotidtransporters AtNTT3 gewonnen werden. Die vorgeschlagenen Spleißvarianten des AtNTT3 wurden erfolgreich in Gesamtblüten-, Pollen- und Wurzelgewebe nachgewiesen. Zusätzlich konnte in diesen Geweben die stärkste AtNTT3-Promotoraktivität gezeigt werden. Die subzelluläre Expression der AtNTT3-Proteine wurde mit Hilfe von GFP-Fusionskonstrukten untersucht und untermauert eine außergewöhnliche Lokalisierung von zwei der drei untersuchten Proteinvarianten (AtNTT3-2 und AtNTT3-3) in der pflanzlichen Plasmamembran. Für AtNTT3-1 kann ein anderer Insertionsort, wie beispielsweise die Membranen des ER, nicht ausgeschlossen werden. Insgesamt ist AtNTT3 damit der erste pflanzliche Nukleotidtransporter der NTTFamilie, der nicht in den Plastiden lokalisiert ist. Die Hauptfunktion des AtNTT3 und seinen Spleißvarianten besteht in dem Transport von Nukleotiden. ATP, ADP und auch dATP konnten als favorisierte Importsubstrate identifiziert werden. Obwohl die heterolog exprimierten AtNTT3-Varianten im Vergleich mit strukturell ähnlichen Nukleotidtransportern eine geringe Transportaktivität zeigten, konnte ein spezifischer Transport der Substrate ATP und ADP verifiziert werden. Weiterhin wurde eine homozygote AtNTT3-KO-Linie identifiziert und damit eine Vielzahl von Versuchen zur physiologischen Rolle des AtNTT3 durchgeführt. Bisher konnten keine Hinweise auf einen veränderten Stoffwechsel der KO-Mutanten erhalten werden. Zusätzlich wurden AtNTT3-Überexpressionsmutanten hergestellt, um eine weiterführende detaillierte Analyse vorzubereiten. Wenngleich die physiologische Funktion des untersuchten Membranproteins im Rahmen dieser Arbeit nicht vollständig geklärt werden konnte, zeigen die Ergebnisse jedoch deutlich, dass es sich bei AtNTT3-2 und AtNTT3-3 um plasmamembranständige Nukleotidtransporter handelt. Aufgrund des vorliegenden Expressionsmusters, der subzellulären Lokalisierung und der transportierten Substrate liegt eine Beteiligung der Spleißvarianten am extrazellulären Nukleotidstoffwechsel nahe. Transportstudien indizieren für AtNTT3-1 das gleiche Substratspektrum, die Expression auf Zellebene muss aber nochmals überprüft werden, bevor hier eine konkrete Aussage möglich ist