Ein Forschungsteam um Matilde Florean und Tobias Köllner vom Max-Planck-Institut für chemische Ökologie hat entdeckt, dass das katalytisch inaktive Pseudoenzym TSB-like eine Schlüsselrolle bei der Indol-Biosynthese in Blütenpflanzen spielt. Die Studie zeigt, dass TSB-like, obwohl ohne eigene enzymatische Aktivität, Indol für die pflanzliche Verteidigung und Kommunikation freisetzt, indem es das Enzym TSA aktiviert. Indol dient als Abwehrstoff gegen Schädlinge, Warnsignal für benachbarte Pflanzen und Lockstoff für Bestäuber.
Während Enzyme wie TSB und TSA normalerweise Indol zu Tryptophan umwandeln, leitet TSB-like, das sich vermutlich aus TSB entwickelt hat, die Synthese so um, dass freies Indol entsteht. Tests mit der Modellpflanze Nicotiana benthamiana und in vitro bestätigten, dass TSB-like durch zwei wichtige Mutationen TSA bindet, ohne Tryptophan zu produzieren. Dies ermöglicht die Freisetzung von flüchtigem Indol für Abwehrstoffe und Blütendüfte.
Die Entdeckung, dass ein Pseudoenzym die Indol-Biosynthese steuert, ist überraschend, da solche Proteine ohne katalytische Aktivität selten im Fokus stehen. Dennoch könnten sie bis zu zehn Prozent des Pflanzenproteoms ausmachen. Die Ergebnisse eröffnen neue Perspektiven für die Landwirtschaft, etwa durch die Züchtung von Pflanzen, die widerstandsfähiger gegen Schädlinge oder attraktiver für Bestäuber sind. Offene Fragen zur Regulation von TSB-like und seiner Konkurrenz mit TSB sollen weiter erforscht werden.
Originalpublikation:
Florean, M., Schultz, H., Grabe, V., Luck, K., Kunert, G., O’Connor, S. E., Köllner, T. G. (2025). A pseudoenzyme enables indole biosynthesis in eudicot plants. Nature Chemical Biology, doi: 10.1038/s41589-025-01943-y
https://www.nature.com/articles/s41589-025-01943-y
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