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Lexikon der Biochemie: Jasmonat-induzierte Proteine

Jasmonat-induzierte Proteine, JIP, Bezeichnung für eine heterogene Gruppe von Proteinen, die bei exogener Verabreichung von Jasmonaten in den entsprechenden Pflanzen synthetisiert werden. Die exogene Applikation von Jasmonaten führt zu pleiotropen Effekten in Pflanzen, die allgemein mit einer Induktion, Förderung oder Hemmung biochemischer oder physiologischer Prozesse verbunden sind. Auf der molekularen Ebene äußern sich solche Effekte in Änderungen der Genexpression etwa bei der Synthese, Modifizierung oder dem Abbau von Proteinen. Sehr häufig lassen sich natürliche Stressreaktionen mit der Aktivierung von Stressgenen in Verbindung bringen, die zur Expression von Stressproteinen führt. Vertreter der JIP sind u.a. Lipoxygenase, Protease-Inhibitoren I und II, Thionine, Phenylalanin-Ammonium-Lyase (PAL), vegetative Speicherproteine, Chalkonsynthase, Systemin, Prolin-reiche Zellwandproteine sowie JIP 60, das als Ribosomen-inaktivierendes Protein identifiziert werden konnte. Bei Verwundung von Pflanzen z.B. durch Fraß werden als Abwehrfunktion gegen die induzierenden Stressfaktoren Protease-Inhibitoren freigesetzt, die Proteasen im Verdauungstrakt von Tieren inhibieren. In diesem Zusammenhang konnten Jasmonsäuremethylester (Jasmonsäure) und Abscisinsäure als Signalstoffe nachgewiesen werden. Die in der pflanzlichen Zellwand lokalisierten Thionine besitzen ein Abwehrpotenzial gegenüber schädigenden Bakterien oder Pilzen. Die der mechanischen Zellwandverfestigung dienenden, prolinreichen Proteine hemmen z.B. den Wachstumsprozess von Pilzhyphen. PAL ist ein sehr wichtiges Enzym für die Biosynthese phenylpropanoider Intermediate, aus denen beispielsweise Ligninvorstufen und unter Beteiligung der Chalkon-Synthase und weiterer Enzyme Phytoalexine synthetisiert werden. JIP 60 bewirkt bei hohen endogenen oder exogenen Jasmonatkonzentrationen oder einer längerfristigen Stresseinwirkung die irreversible Spaltung von Polysomen in die ribosomalen Untereinheiten, wodurch die ribosomale Proteinsynthese blockiert wird und schließlich der Zelltod eintritt.

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