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Benjamin Al (TU München)

Benjamin Al's Master thesis was awarded with the Prize for the Best Plant Science Master Thesis, which was carried out at TU München in the year 2018.

Title of awarded thesis

"Elucidation of the biological significance of post-translational modifications of Arabidopsis TRAPPII tethering complex proteins"

Al charakterisierte das Modul TRAPPII, das eine entscheidende Komponente für die Stressphysiologie und Anpassungsfähigkeit von Pflanzen ist.

Eine wichtige Komponente von zellulären Membrantransferprozessen, der Transport Protein Particle (TRAPP) II Tethering Komplex, kristallisierte sich als eine Schlüsselstelle für die Integration von Licht- und Hormonsignalen heraus (Assaad et al, unpublished). In diesem Zusammenhang lieferte ich eine Vielzahl verschiedener Hinweise für die Verknüpfung von TRAPPII und der Brassinosteroid (BR)-Signaltransduktion in Arabidopsis thaliana. Erstens schließen dynamische Protein-Interaktoren, die mittels Immunopräzipitation-Massenspektrometrie (IP-MS) identifiziert wurden, auch Komponenten der BR-Signaltransduktion ein. Zweitens beeinflusst BR den Phänotyp von trappii Mutanten und die Gleichgewichtskonzentration der TRAPPII-Untereinheit TRS120. Drittens wurden zwei Phosphorylierungsstellen in IP-MS identifiziert, welche mutmaßlich von einer im BR-Signalweg zentralen Kinase reguliert werden. Diese sollten in Kinase-Assays weiter untersucht werden. In Hefen und Säugetieren ist die am besten verstandene Funktion von TRAPPII die der Guanin-Austausch Faktoren (GEFs) für Ras related in brain (Rab)-Proteine im Rahmen von Membrantransferprozessen. Um diese auch in Pflanzen vermutete GEF-Aktivität von TRAPPII zu überprüfen, habe ich die Lokalisierungsdynamik von RabA2a-YFP in trappii Mutanten untersucht. Meine Beobachtungen zeigten, dass ein Nullallel des TRAPPII-Locus (trs120-4) den GDP-blockierten Phänotyp verstärkt und den GTP-blockierten Rab-Phänotyp teilweise unterdrückt. Somit wird ein stringenter Nachweis auf genetischer Ebene dafür geliefert, dass TRAPPII als GEF für RabA-Proteine diese Familie von Rab GTPasen fungiert. Es ist unabdingbar die Regulation von GEF-Rab-Interaktionen besser zu verstehen, um Membrantransferprozesse und die Mechanismen aufzudecken, die Transportwege in Abhängigkeit von Entwicklungs- und physiologischen Signalen verändern.

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Benjamin Al conducted this work at the Botany Department in the working group of apl. Prof. Dr. Farhah Assaad.