Regulation der chloroplastidären NADP-abhängigen Malat-Dehydrogenase und deren Einfluss auf die Induktion von poising-Mechanismen in A. thaliana

Es erfolgte eine Analyse der Regulation der chloroplastidären NADP-MDH und deren Rolle als poising-Mechanismus in Arabidopsis thaliana. Es wurden WT-Pflanzen im Kurztag (KT) oder im Langtag (LT) angezogen und dann einer Überreduktion durch Erhöhung der bereitgestellten Energie unterzogen. In KT- und LT-Pflanzen konnten unterschiedliche Strategien ermittelt werden, um überschüssige Elektronen zu entsorgen. Während KT-Pflanzen redox-vermittelte Akklimatisierungssignale benutzen, um eine bessere Lichtnutzung und ein optimiertes Redox-poising zu erreichen, herrscht in LT-Pflanzen der Schutz vor oxidativem Schaden vor. Es erfolgte eine Charakterisierung von im KT angezogenen NADP-MDH-knock-out-Pflanzen. Da schon unter Kontrollbedingungen erhöhte Aktivitäten von antioxidativen Enzymen vorlagen, reagieren NADP-MDH-KO-Pflanzen wie Pflanzen, die Starklicht-Intensitäten ausgesetzt sind. Die Kapazität der NADP-MDH wird transkriptional reguliert. Um die Signale und Interaktionspartner zu identifizieren, die die verstärkte Transkription der NADP-MDH vermitteln, wurde der Promotorbereich des Enzyms analysiert. Es konnten insgesamt 39 Proteine identifiziert werden, die möglicherweise die verstärkte Transkription der NADP-MDH vermitteln. Unter anderem wurde die Bindung von cytosolischer GAPDH innerhalb der kodierenden Sequenz des NADP-MDH-Gens wahrscheinlich gemacht und in vitro verifiziert. Die Bindestelle der cytosolischen GAPDH wurde auf einen 257 bp umfassenden Bereich eingegrenzt. Es wird postuliert dass es sich um einen regulierten Promotor mit upstream- und downstream-Elementen, sowie mit cis-Elementen innerhalb der CDS handelt. Daher handelt es sich bei dem Gen der NADP-MDH um einen null-core- oder einen distinct-INR-Promotor