@phdthesis{Dreyer2005, author = {Dreyer, Ingo}, title = {Biophysikalische und molekulare Grundlagen der Regulation des Kaliumtransports in Pflanzen}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:517-opus-7708}, school = {Universit{\"a}t Potsdam}, year = {2005}, abstract = {Kaliumionen (K+) sind die am h{\"a}ufigsten vorkommenden anorganischen Kationen in Pflanzen. Gemessen am Trockengewicht kann ihr Anteil bis zu 10\% ausmachen. Kaliumionen {\"u}bernehmen wichtige Funktionen in verschiedenen Prozessen in der Pflanze. So sind sie z.B. essentiell f{\"u}r das Wachstum und f{\"u}r den Stoffwechsel. Viele wichtige Enzyme arbeiten optimal bei einer K+ Konzentration im Bereich von 100 mM. Aus diesem Grund halten Pflanzenzellen in ihren Kompartimenten, die am Stoffwechsel beteiligt sind, eine kontrollierte Kaliumkonzentration von etwa 100 mM aufrecht. Die Aufnahme von Kaliumionen aus dem Erdreich und deren Transport innerhalb der Pflanze und innerhalb einer Pflanzenzelle wird durch verschiedene Kaliumtransportproteine erm{\"o}glicht. Die Aufrechterhaltung einer stabilen K+ Konzentration ist jedoch nur m{\"o}glich, wenn die Aktivit{\"a}t dieser Transportproteine einer strikten Kontrolle unterliegt. Die Prozesse, die die Transportproteine regulieren, sind bis heute nur ansatzweise verstanden. Detailliertere Kenntnisse auf diesem Gebiet sind aber von zentraler Bedeutung f{\"u}r das Verst{\"a}ndnis der Integration der Transportproteine in das komplexe System des pflanzlichen Organismus. In dieser Habilitationsschrift werden eigene Publikationen zusammenfassend dargestellt, in denen die Untersuchungen verschiedener Regulationsmechanismen pflanzlicher Kaliumkan{\"a}le beschrieben werden. Diese Untersuchungen umfassen ein Spektrum aus verschiedenen proteinbiochemischen, biophysikalischen und pflanzenphysiologischen Analysen. Um die Regulationsmechanismen grundlegend zu verstehen, werden zum einen ihre strukturellen und molekularen Besonderheiten untersucht. Zum anderen werden die biophysikalischen und reaktionskinetischen Zusammenh{\"a}nge der Regulationsmechanismen analysiert. Die gewonnenen Erkenntnisse erlauben eine neue, detailliertere Interpretation der physiologischen Rolle der Kaliumtransportproteine in der Pflanze.}, subject = {Kaliumion}, language = {de} } @article{RocchettiSharmaWulfetangeetal.2012, author = {Rocchetti, Alessandra and Sharma, Tripti and Wulfetange, Camilla and Scholz-Starke, Joachim and Grippa, Alexandra and Carpaneto, Armando and Dreyer, Ingo and Vitale, Alessandro and Czempinski, Katrin and Pedrazzini, Emanuela}, title = {The putative K+ channel subunit AtKCO3 forms stable dimers in arabidopsis}, series = {Frontiers in plant science}, volume = {3}, journal = {Frontiers in plant science}, publisher = {Frontiers Research Foundation}, address = {Lausanne}, issn = {1664-462X}, doi = {10.3389/fpls.2012.00251}, pages = {13}, year = {2012}, abstract = {The permeation pore of K+ channels is formed by four copies of the pore domain. AtKCO3 is the only putative voltage-independent K+ channel subunit of Arabidopsis thaliana with a single pore domain. KCO3-like proteins recently emerged in evolution and, to date, have been found only in the genus Arabidopsis (A. thaliana and A. lyrata). We show that the absence of KCO3 does not cause marked changes in growth under various conditions. Only under osmotic stress we observed reduced root growth of the kco3-1 null-allele line. This phenotype was complemented by expressing a KCO3 mutant with an inactive pore, indicating that the function of KCO3 under osmotic stress does not depend on its direct ability to transport ions. Constitutively overexpressed AtKCO3 or AtKCO3::G FP are efficiently sorted to the tonoplast indicating that the protein is approved by the endoplasmic reticulum quality control. However, vacuoles isolated from transgenic plants do not have significant alterations in current density. Consistently, both AtKCO3 and AtKCO3::GFP are detected as homodimers upon velocity gradient centrifugation, an assembly state that would not allow for activity. We conclude that if AtKCO3 ever functions as a K+ channel, active tetramers are held by particularly weak interactions, are formed only in unknown specific conditions and may require partner proteins.}, language = {en} }