Tryptophan- und Auxinbiosynthese in Zea mays: Enzymatische und phänotypische Charakterisierung von Kandidatengenen der Biosynthesewege in Mais (German Edition)

In Pflanzen ist die Aminosäure Tryptophan zusätzlich zu ihrer Rolle in der Proteinbiosynthese Ausgangspunkt für die Synthese zahlreicher Phytohormone und Sekundärmetabolite. Im Rahmen dieser Arbeit wurden verschiedene potentielle Kandidatengene auf eine Beteiligung am Tryptophansynthase-Komplex in Mais hin untersucht. Dieser Komplex katalysiert die Bildung von Indol aus Indol-3-Glycerinphosphat und die Kondensation von Indol und Serin zu Tryptophan.Ein wichtiges Tryptophanderivat im Pflanzenreich ist das am häufigsten vorkommende Auxin Indol-3-Essigsäure (IAA). IAA ist an zahlreichen Prozessen wie Apikaldominanz, Seitenwurzelbildung, Embryonalentwicklung und Tropismen beteiligt. Als Kandidatengene der Auxinbiosynthese in Mais (Zea mays) wurden neben einer Amidase (ZmAmi1) auch zwei Nitrilasegene (ZmNit1 und ZmNit2) isoliert. Expression von ZmNIT2, Enzymparameter und Mutantenphänotyp machen eine Beteiligung dieser Nitrilase an der Auxinbiosynthese im Korn und jungen Primärwurzeln wahrscheinlich. In vitro bilden ZmNIT1 und ZmNIT2 hochmolekulare heteromere Komplexe, die neben IAN auch beta-Cyanoalanin, das als Intermediat der Cyanid-Detoxifikation diskutiert wird, hydrolysieren.