Kontextspezifische Kontrolle von Transkriptionsfaktoraktivität durch MAP Kinase vermittelte Phosphorylierung

01.03.2026 bis 28.02.2029

Die Entwicklung verschiedener Gewebetypen beruht in vielen Fällen auf zentralen Signalmodulen, die in unterschiedlichen Kontexten wiederholt zum Einsatz kommen. Diese Module können durch paraloge Gene kodiert werden, die gewebespezifisch exprimiert werden, oder sogar auf denselben Genen beruhen. Wie scheinbar identische Signalmodule jedoch unterschiedliche, kontextspezifische Ergebnisse erzielen, ist bislang kaum verstanden. Die
Entschlüsselung der molekularen Mechanismen, die Kernsignalmodule an ihre kontextspezifische Funktion anpassen, ist
daher entscheidend für das Verständnis, wie Gewebespezifität auf mechanistischer Ebene erreicht wird. In dem vorgeschlagenen Projekt
wollen wir verstehen, wie Transkriptionsfaktoren in verschiedenen Zelltypen durch dieselbe MAP-Kinase-vermittelte Phosphorylierung
auf gegensätzliche Weise gesteuert werden können, wobei wir uns auf den Klasse-IIIb-bHLH-Transkriptionsfaktor INDUCER OF CBF
EXPRESSION1 (ICE1, auch SCREAM genannt) konzentrieren. ICE1 fungiert als zentraler Knotenpunkt für die MAP-Kinase-
Signalübertragung in sehr unterschiedlichen Kontexten, wie Embryogenese, Stomata-Entwicklung, Endosperm-Abbau und
Samenruhe sowie Akklimatisierung an Kältestress. Bei der Embryogenese und der Stomataentwicklung wird je nach Zelltyp
ICE1-Aktivität durch die identische, MAP-Kinase vermittelte Phosphorylierung entweder ermöglicht oder unterdrückt. In diesem
Projekt werden wir den molekularen Mechanismus hinter dieser unterschiedlichen, zelltypspezifischen Regulation entschlüsseln, um
unser allgemeines Verständnis der Transkriptionsfaktorregulation im Kontext der Gewebespezifität zu erweitern.