Klonierung und funktionelle Expression eines Cytokininrezeptors aus Cucurbita maxima-Keimlingen

Aus einer cDNA-Expressionsbibliothek aus Kürbiskeimlingen wurde eine Histidin-Kinase isoliert, die homolog zu dem Cytokininrezeptor AHK4 (CRE1/WOL) in Arabidopsis thaliana ist. Das Gen mit der Bezeichnung CmCRE1 (C. maxima cytokinin response) zeigt 80% Ähnlichkeit und 72% Identität zu AHK4 und enthält einen offenen Leserahmen von 2943bp, der für 981 Aminosäuren kodiert. Die funktionelle Expression von CmCRE1 in dem Hefe-Stamm sln1-Delta bestätigte die Fähigkeit der Histidin-Kinase, die verschiedenen Cytokinine t-Zeatin, Benzyladenin (BA), Isopentenyladenin (IP) und Kinetin wahrzunehmen und eine Signaltransduktionskette vom Typ Zwei-Komponentensystem zu aktivieren. Zwei isolierte Hefe-Klone, die CmCRE1 exprimierten und als CmCRE1-1 and CmCRE1-7 bezeichnet wurden, reagierten unterschiedlich sensitiv auf die verwendeten Konzentrationen der besagten Cytokinine. Dies basiert vermutlich auf der Substitution einer Aminosäure in einer konservierten Region in der Histidin-Kinase-Domäne nahe dem phosphorylierbaren Histidinrest. Expressionsstudien mittels kompetitiver RT-PCR führten zu einer konstitutiven Transkription von CmCRE1 in verschiedenen Geweben und Entwicklungsstadien der Kürbiskeimlinge in Abhängigkeit endogener und exogener Faktoren. Darüber hinaus wurde gezeigt, dass die Expression von CmCRE1 in intakten Pflanzen im Gegensatz zu AHK4 durch die exogene Applikation von t-zeatin nicht hochreguliert wird.