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Lexikon der Biologie: 1-Aminocyclopropancarbonsäure-Synthase

1-Aminocyclopropancarbonsäure-Synthase w, Abk. ACC-Synthase, Schrittmacherenzym der Ethylen-Synthese in Pflanzen. Das Enzym wird durch Pyridoxalphosphat-Inhibitoren gehemmt: Aminoethoxyvinylglycin (AVG), Aminooxyessigsäure (AOA). Die ACC-Synthase ist in vielen Pflanzen, z. B. Arabidopsis, Tomate, Reis, Apfel, als Genfamilie codiert, deren einzelne Gene differentiell auf exogene und endogene Signale ansprechen. Da ACC-Oxidase (1-Aminocyclopropancarbonsäure-Oxidase) meist konstitutiv vorhanden ist, steigt die Ethylen-Synthese parallel mit der Expression der ACC-Synthase. Die Phytohormone Auxin (Auxine), Cytokinine, Abscisinsäure und Ethylen selbst beeinflussen die Synthese der ACC-Synthase positiv oder negativ. Eine starke Induktion des Enzyms erfolgt im Zuge mancher pflanzlicher Entwicklungsschritte (Seneszenz, Fruchtreifung) oder bei der Reaktion auf Pflanzenstreß durch biotische und abiotische Streßfaktoren und bei Verwundung. Durch antisense-RNA wurden in transgenen Tomaten die beiden ACC-Synthase-Gene, die im Verlauf der Fruchtreifung die Ethylen-Synthese regulieren, blockiert. Dieses Fruchtreifungs-Ethylen induziert normalerweise unter anderem das zellwanderweichende Enzym Polygalacturonase (Ethylen-induzierte Gene). Fehlt Ethylen und folglich dieses Enzym, unterbleibt die Fruchtreifung: die Früchte werden nicht weich und nicht rot. Bei nachfolgender Behandlung mit Ethylen wird der Reifungsprozeß ganz normal durchlaufen. Wird durch antisense-RNA nur die Polygalacturonase blockiert, werden die Früchte ebenfalls nicht weich, aber dennoch rot.

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