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Lexikon der Biologie: Jasmonat-induzierte Proteine

Jasmonat-induzierte Proteine, jasmonate induced proteins, Abk. JIPs, Sammelbezeichnung für eine sehr heterogene Gruppe verschiedener Proteine, die bei exogener Applikation von Jasmonaten in den behandelten Pflanzen synthetisiert werden ( vgl. Tab. ). Ein Teil der JIPs wird auch durch Streßbedingungen induziert, was auf eine Funktion der Jasmonate als Signalüberträgersubstanzen zwischen Streßsignalen und der Expression spezifischer Proteine hindeutet. Viele der JIPs sind nur molekular, aber nicht funktionell charakterisiert. Einem Teil der bekannten JIPs kann jedoch direkt eine Abwehrfunktion gegenüber den induzierenden Streßfaktoren zugeschrieben werden (pflanzliche Abwehr): Proteinase-Inhibitoren werden z.B. bei Verwundung (Fraß) induziert, wobei Methyljasmonsäure und Abscisinsäure als Signalüberträger innerhalb der Pflanze identifiziert wurden; diese Proteine hemmen Proteinasen im tierischen Verdauungstrakt. Thionine sind in der pflanzlichen Zellwand lokalisiert und haben Abwehrfunktion gegenüber pilzlichen und bakteriellen Krankheitserregern. Phenylalanin-Ammonium-Lyase (PAL) ist das Schlüsselenzym zur Synthese phenylpropanoider Substanzen, aus denen u.a. Ligninvorstufen und, über die Chalkon-Synthase und weitere Enzyme, auch Phytoalexine gebildet werden. Prolin-reiche Proteine dienen der mechanischen Zellwandverfestigung und behindern so das Wachstum z.B. von Pilz-Hyphen. Die Induktion von JIPs erfolgt über transkriptionelle Kontrolle (cis-Elemente [G-Box] und trans-Faktoren, Transkriptionskontrolle). Eines der JIPs (JIP60) wurde vor kurzem als Ribosomen-inaktivierendes Protein (RIP) identifiziert. Anders als die bisher bekannten RIPs bewirkt JIP60 die irreversible Spaltung von Polyribosomen in die ribosomalen Untereinheiten, allerdings nur bei längerfristigem Einwirken von Streß oder bei hohen endogenen oder exogenen Konzentrationen von Jasmonaten. Folge sind eine irreversible Blockierung der Proteinsynthese und schließlich Zelltod. Es ist noch unklar, inwieweit die RIPs an Abwehrreaktionen pflanzlicher Zellen bei der sog. hypersensitiven Reaktion beteiligt sind. Jasmonsäure, Zellwandproteine.

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