Publikation des Jahres 2013
D. Tapken, U. Anschütz, L.-H. Liu, T. Huelsken, G. Seebohm, D. Becker, and M. Hollmann (2013).
A plant homolog of animal glutamate receptors is an ion channel gated by multiple hydrophobic amino acids.
Science Signaling 6(279): ra47.
doi: 10.1126/scisignal.2003762
Abstract
Pressemitteilung
Die Sequenzierung des ersten Pflanzengenoms im Jahr 2000 erbrachte den völlig unerwarteten Befund, daß Arabidopsis thaliana 20 Gene besitzt, die zu den 18 Genen ionotroper Säuger-Glutamatrezeptoren homolog sind. Wegen dieser Ähnlichkeit wurden sie als glutamatrezeptorähnliche Rezeptoren (GLRs) bezeichnet. Für das Proteinprodukt eines dieser Gene, AtGLR1.4, konnten wir nun zum ersten Mal echte Ionenkanalfunktion in einem heterologen Expressionssystem direkt nachweisen und die Natur des Liganden aufklären. Das überraschende Ergebnis war, daß keiner der bislang vermuteten glutamatergen Agonisten den Rezeptor aktiviert, sondern die Aminosäure Methionin sowie sechs weitere, überwiegend hydrophobe Aminosäuren. Darüber hinaus wirken neun weitere Aminosäuren als Antagonisten, während die vier Aminosäuren Glutamat, Aspartat, Glycin und Prolin den Rezeptor weder aktivieren noch inhibieren. Die physiologische Relevanz der Methioninantwort konnten wir darüber hinaus durch zwei AtGLR1.4-Knockout-Mutanten nachweisen, deren Keimlinge im Gegensatz zum Wildtyp wie erwartet nicht mehr auf Methionin reagierten.
