Dokument: Role of C2 domain protein EHB1 in Arabidopsis iron uptake

Titel:	Role of C2 domain protein EHB1 in Arabidopsis iron uptake
URL für Lesezeichen:	https://docserv.uni-duesseldorf.de/servlets/DocumentServlet?id=45958
URN (NBN):	urn:nbn:de:hbz:061-20190605-105909-3
Kollektion:	Dissertationen
Sprache:	Englisch
Dokumententyp:	Wissenschaftliche Abschlussarbeiten » Dissertation
Medientyp:	Text
Autor:	Dr Khan, Imran [Autor]
Dateien:	[Dateien anzeigen] Adobe PDF [Details] 6,18 MB in einer Datei [ZIP-Datei erzeugen] Dateien vom 11.05.2018 / geändert 11.05.2018
Beitragende:	Prof. Dr. Bauer, Petra [Gutachter] Prof. Dr. Simon, Rüdiger [Gutachter]
Stichwörter:	biology
Dewey Dezimal-Klassifikation:	500 Naturwissenschaften und Mathematik » 570 Biowissenschaften; Biologie
Beschreibungen:	Iron is an essential constituent of many important proteins involved in a number of metabolic processes. Its ability to change its redox state is an important aspect of its function. The IRON-REGULATED TRANSPORTER1 (IRT1) a member of an evolutionarily ancient ZIP family of divalent metal zinc and iron permeases, controls the entry of iron into roots of the model plant Arabidopsis (Arabidopsis thaliana). Monitoring of the activity of IRT1 is critically important for the prevention of oxidative stress for plant survival. Here, we present the characterization of the IRT1-interacting peripheral membrane protein ENHANCED BENDING1 (EHB1). Using different approaches, we show that EHB1 interacts via its signature domain with specific helices in the cytosolic variable region of IRT1. We demonstrate the cytoplasmic localization of EHB1 and its colocalization with plasma membrane markers. In addition, we could show that EHB1 also colocalized with IRT1. Furthermore, we report that EHB1 binds membrane phospholipids. Plants with loss of EHB1 function, show elevated responses to iron deficiency and enhanced acquisition and storage of iron. These data show that EHB1 suppresses the import of apoplastic iron and seed iron content of the plant. EHB1 loss of-function changes the expression pattern of iron deficiency-related genes. All these observations strongly suggest that EHB1 plays a role in negatively regulating IRT1-mediated iron acquisition. EHB1 may achieve this by direct and specific inhibition of IRT1 capacity to import iron into the cell. Inhibition of IRT1-mediated iron import is important because overaccumulation of iron can cause significant damage to the plant cell. Eisen ist ein essentieller Bestandteil vieler wichtiger Proteine, die in unterschiedlichen Stoffwechselprozessen involviert sind. Die Fähigkeit von Eisen, seinen Redoxstatus zu ändern, ist eine seiner wichtigsten Eigenschaften. Die Metal/Zink Permease IRON-REGULATED TRANSPORTER1 (IRT1), ein Mitglied der ZIP Familie, kontrolliert die Aufnahme von Eisen in die Wurzel der Modellpflanze Arabidopsis (Arabidopsis thaliana). Die Kontrolle der Transporteraktivität von IRT1 ist wichtig, um die Pflanze vor oxidativem Stress zu schützen. In dieser Arbeit wird das mit IRT1 interagierende periphere Membranprotein ENHANCED BENDING1 (EHB1) vorgestellt und untersucht. Unter Anwendung verschiedener Methoden konnte gezeigt werden, dass die Signaturdomäne von EHB1 mit bestimmten Bestandteilen der variablen Region von IRT1 interagiert. Wir zeigen die ztoplasmatische Lokalisation von EHB1 und dessen Kolokalisation mit Plasmamembran-Markern. Zusätzlich konnte gezeigt werden, dass EHB1 mit IRT1 kolokalisiert und Membranphospholipide bindet. Pflanzen mit EHB1 Funktionsverlust zeigen eine starke Antwort auf Eisenmangel und speichern mehr Eisen als Pflanzen mit intaktem EHB1. Der Verlust der Funktion von EHB1 führt zu veränderter Expression von Genen, die an der Eisenmangelantwort beteiligt sind. Außerdem zeigen einige Daten, dass funktionales EHB1 die Aufnahme von Eisen aus dem Apoplasten und die Einlagerung von Eisen in den Samen verhindert. Dies weist darauf hin, dass EHB1 als negativer Regulator eine wichtige Rolle in der Eisenaufnahme von IRT1 spielt. Dies könnte durch direkte und spezifische Hemmung des Eisentransports durch IRT1 geschehen. Die Regulation des Eisentransports durch IRT1 ist essentiell für die Pflanze, da eine zu hohe Konzentration von Eisen toxisch ist und die Pflanzenzelle schädigen könnte.
Lizenz:	Urheberrechtsschutz
Fachbereich / Einrichtung:	Mathematisch- Naturwissenschaftliche Fakultät » WE Biologie » Botanik
Dokument erstellt am:	05.06.2019
Dateien geändert am:	05.06.2019
Promotionsantrag am:	11.04.2018
Datum der Promotion:	09.05.2018