Cytokinine

Lexikon der Biochemie: Cytokinine

Cytokinine, Phytokinine, Kinine, eine Gruppe von Phytohormonen, die die Zellteilung fördern und eine allgemeine Stimulierung des pflanzlichen Stoffwechsels, besonders der RNA- und Proteinbiosynthese, bewirken. C. sind vorwiegend N-substituierte Derivate des Adenins (Abb. 1). In enger Korrelation mit bestimmten Umweltfaktoren, z.B. Licht, und in komplexem Zusammenspiel mit anderen pflanzlichen Hormongruppen, z.B. Gibberellinen und Auxinen, regulieren sie pflanzliche Wachstums-, Differenzierungs- und Entwicklungsprozesse über den Nucleinsäurestoffwechsel und die Enzymsynthese.
Hauptsyntheseort der C. ist in höheren Pflanzen die Wurzel. Die Translokation der C. ist nur gering. Von besonderem Interesse ist das Vorkommen der C. in bestimmten tRNA-Molekülen: 0,05-0,1% der Purinbasen in der tRNA sind cytokininaktiv. Im Darmbakterium Escherichia coli enthalten die für die Aminosäuren Phenylalanin, Leucin, Serin, Tyrosin und Tryptophan spezifischen tRNAs C. Das N6-(γ,γ-Dimethylallyl)-adenosin kommt auch in freier Form vor. Die wichtigsten Vertreter der C. sind Kinetin, Zeatin und Dihydrozeatin. Eine hohe Cytokininaktivität haben auch die synthetischen C. N-Benzyladenin (6-Benzylaminopurin) und SD 8339 (Abb. 2).
Nachweis und Bestimmung der C. im Biotest beruhen auf folgenden charakteristischen Cytokininwirkungen: 1) Stimulierung der Zellteilung in Gewebekulturen, z.B. in Tabaksprosswundgewebe oder Sojabohnenkallusgewebe; 2) Zellvergrößerung im Blattscheibentest, z.B. mit Bohnen- oder Radieschenblättern; 3) Hemmung des Chlorophyllabbaus in silierten Blättern, z.B. bleiben mit C. besprühte Blatthälften länger grün; 4) Förderung der Dunkelkeimung von Samen, z.B. beim Dunkelkeimer Salat.
Als erster Vertreter der C. wurde 1955 das Kinetin von Skoog und Miller durch Hydrolyse gealterter DNA aus Heringssperma isoliert. Der erste Nachweis eines C. in Pflanzen erfolgte 1964 durch die Isolierung und Identifizierung von Zeatin aus Maiskörnern. Bradykinin.