Publikation des Jahres 2008
D. Tapken and M. Hollmann (2008).
Arabidopsis thaliana glutamate receptor ion channel function demonstrated by ion pore transplantation.
Journal of Molecular Biology 383(1): 36-48.
doi: 10.1016/j.jmb.2008.06.076
Abstract
Glutamatrezeptoren sind glutamataktivierte Ionenkanäle und spielen eine entscheidende Rolle bei der Signalweiterleitung im Zentralen Nervensystem von Wirbeltieren. Pflanzen besitzen zwar kein Nervensystem, aber dennoch eine große Zahl von Proteinen, die den Glutamatrezeptoren ähneln. Diese Proteine wurden mit der Regulation der Wurzelentwicklung, dem Ionentransport innerhalb der Pflanze und verschiedenen Signal- und Stoffwechselwegen in Verbindung gebracht. Auf molekularer Ebene ließen sich die pflanzlichen Glutamatrezeptoren aber bisher nicht charakterisieren. Daher war bisher nur vermutet, aber nicht bewiesen worden, daß sie ebenfalls funktionelle Ionenkanäle sind. Anhand der strukturellen Ähnlichkeit mit tierischen Glutamatrezeptoren konnte die Domäne identifiziert werden, die möglicherweise Ionen leiten kann. Diese Ionenporendomäne haben wir aus pflanzlichen Glutamatrezeptoren in Glutamatrezeptoren aus der Ratte transplantiert, um ihre Funktion experimentell untersuchen zu können. Dabei zeigte sich, daß einige pflanzliche Glutamatrezeptoren in der Tat funktionelle Ionenporen besitzen, die Kationen leiten können. Dies stellt den ersten direkten Hinweis dar, daß pflanzliche Glutamatrezeptoren tatsächlich als Ionenkanäle arbeiten.