Untersuchungen zur Wirkungsweise der pflanzlichen Steroidhormone Brassinosteroide

Pflanzen sind sesshafte Lebewesen. Als solche müssen sie ihr Wachstum und ihre Entwicklung permanent an Veränderungen in ihrem Lebensraum anpassen. So wird z.B. bei Trockenheit, oder im Winter die Keimung von Samen unterbunden; eine Beschattung durch benachbarte Pflanzen führt zu verstärktem Streckungswachstum in Richtung Licht; Blüte und Fruchtentwicklung werden durch Erkennung der Tageslänge gezielt gesteuert. Hormone spielen in der Anpassung der Pflanzenentwicklung an äußere Gegebenheiten wichtige Rollen.

Brassinosteroiden (BR), sind eine Klasse von Pflanzenhormonen, und sind in ihrer Struktur menschlichen und tierischen Steroidhormonen ähnlich. BRs regulieren Zellstreckung und Zellteilung und steuern essentielle Entwicklungsprozesse, wie unter anderem die Wurzel- und Sprossentwicklung, den Zuwachs an Biomasse, die Festlegung des Blütezeitpunktes und das Ausmaß von Fruchtbesatz und Ertrag, sie spielen aber auch in der Anpassung von Pflanzen an abiotische und biotische Schadfaktoren eine Rolle.

Ein wichtiges Ziel unserer Forschungsarbeit ist es aufzuklären welche molekulare und biochemische Mechanismen es BRs erlauben Pflanzenwachstum zu regulieren. Im speziellen interessiert uns unter anderem wie BR Konzentrationen im Zellinneren reguliert werden und dadurch ihre Wirkung entfalten. Wir erforschen die Funktion von Proteinen in diesen Prozessen und entwickeln Möglichkeiten die Aktivität dieser Proteine gezielt zu regulieren.

Ausgewählte Publikationen zu diesem Thema:

Eremina, M., Unterholzner, S., Rozhon, W., Kugler, K.G., Castellanos, M., Ratnajaka, A., Khan, M., May, S., Mayer, K.M. & Poppenberger, B.* (2016) Brassinosteroids contribute to the control of basal and acquired freezing tolerance in plants. 
Proc Nat Acad Sci USA. 113(40): E5982-E5991

Unterholzner, S., Rozhon, W., Papacek, M., Lange, T., Kugler, K.G., Mayer, K.M., Sieberer, T. and Poppenberger, B.* (2015) Brassinosteroids Are Master Regulators of Gibberellin Biosynthesis in Arabidopsis. 
Plant Cell. 27(8): 2261-2272

Khan, M., Rozhon, W., Unterholzner, S.J., Chen, T., Eremina, M., Wurzinger, B., Bachmair, A., Teige, M., Sieberer, T., Isono, E. and Poppenberger, B.* (2014) Interplay between phosphorylation and SUMOylation events determines CESTA protein fate in brassinosteroid signalling.
Nature Communic. 5: 4687

Khan, M., Rozhon, W., Bigeard, J., Pflieger, D., Husar, S., Pitzschke, A., Jonak, C., Hirt, H. and Poppenberger B.* (2013) Brassinosteroid-regulated GSK3/shaggy-like kinases phosphorylate MAP kinase kinases, which control stomata development in Arabidopsis thaliana.
J. Biol. Chem. 288(11): 7519-7527

Poppenberger, B.*, Rozhon, W., Khan, M., Husar, S., Adam, G., Luschnig, C., Fujioka, S. and Sieberer, T. (2011) CESTA a positive regulator of brassinosteroid biosynthesis.
EMBO J. 30(6): 1149-1161

Poppenberger, B., Fujioka, S., Sueno, K., George, G.L., Vaistij, F.E., Seto, H., Hiranuma, S., Takastuto, S., Adam, G., Yoshida, S. and Bowles, D. (2005) The UGT73C5 of Arabidopsis thaliana glucosylates brassinosteroids. 
Proc. Nat. Acad. Sci. USA. 102 (42): 15253-15258