Pflanzen als sessile Organismen können Stresssituationen nicht entfliehen. Somit sind sie stärker auf Transkriptionskontrolle, posttranslationale Modifikationen und Proteinhomöostase angewiesen, um einen intakten Metabolismus aufrecht zu erhalten und um auf Veränderungen in ihrer Umwelt reagieren zu können. Zwei wichtige Proteinabbauwege und deren Regulation spielen dabei eine essenzielle Rolle, zum einen die Autophagie, zum anderen das Ubiquitin-26S-Proteasom-System
Der N-end rule Abbauweg als Teil des Ubiquitin-Proteasom-Systems setzt die Halbwertszeit eines Peptids in Abhängigkeit zu seiner N-terminalen Aminosäure. Zwei N-recognine in Pflanzen sind bekannt, PRT1 und PRT6, die zum Abbau von primären destabilisierenden Aminosäuren führen. Das Bindeprotein von Leu und Ile, ebenfalls zu dieser Kategorie von Aminosäuren zählend, wurde bisher noch nicht identifiziert.
Die vorliegende Arbeit befasst sich mit der Charakterisierung von möglichen Kandidaten als N-recognin für Leu und Ile N-terminale Peptide, die infolge eines EMS induzierten Mutatenscreenings entdeckt wurden. ATG10 als Teil der Autophagie- Kaskade zeigte dabei die stärkste Korrelation zwischen einem homozygoten Genotyp und der Stabilisierung des Reporterkonstrukts L-GUS. Ebenso wurde der häufig diskutierte Kandidat BIG in einem ONPG assay untersucht. Eine bestimmte Aktivität konnte für dieses Protein jedoch nicht nachgewiesen werden, obwohl in einer T-DNA Insertionslinie, betreffend das Exon 5 des Proteins, eine Stabilisierung des L-GUS Konstrukts nachgewiesen werden konnte.
Neben der Charakterisierung von N-recognin Kandidaten wurde die Etablierung von Tandem Fluoreszenz Timern angestrebt, um eine zeitliche und räumliche Untersuchung des Proteinabbauwegs auf zellulärer Ebene zu ermöglichen. Da der erste Versuch zu keiner Expression der Konstrukte führte, war es auf Grund von zeitlichen Beschränkungen nicht mehr möglich, transformierte Pflanzen des zweiten Versuchs zu untersuchen.

Plants as sedentary organisms cannot escape stressful situations. Therefore, they are more dependent on transcriptional control, posttranslational modifications and protein homeostasis to maintain an intact metabolism and to react to changes in their environment. Two important protein degradation pathways and their regulation play an essential role in this process, the autophagy and the ubiquitin-26S proteasome degradation pathways.
The N-end rule degradation pathway as part of the ubiquitin-proteasome system sets the half-life of a peptide in relation to its N-terminal amino acid. Two N-recognins in plants are known, PRT1 and PRT6, which lead to the degradation of primary destabilizing amino acids. The binding protein of Leu and Ile, also belonging to this category of amino acids, has not yet been identified.
The present work deals with the characterization of possible candidates as N-recognin for Leu and Ile N-terminal peptides discovered in an EMS-induced mutant screening. ATG10 as part of the autophagy cascade showed the strongest correlation between a homozygous genotype and the stabilization of the reporter construct L-GUS. The frequently discussed candidate BIG was also examined in an ONPG assay. A certain activity could not be detected for this protein, although a stabilization of the L-GUS construct could be shown in a T-DNA insertion line concerning exon 5 of the protein.
In addition to the characterization of N-recognin candidates, the establishment of tandem fluorescence timers was aimed at to enable a temporal and spatial investigation of the protein degradation pathway at the cellular level. Since the first experiment did not lead to an expression of the constructs, it was not possible to study transformed plants of the second experiment due to time constraints.