@phdthesis{Stremlau2009, author = {Stefanie Stremlau}, title = {Bildung und physiologische Bedeutung von Stickstoffmonoxid (NO) am Plasmalemma von Tabakwurzeln (Nicotiana tabacum L. cv. Samsun NN)}, journal = {Formation and physiological role of nitric oxide (NO) at the plasma membrane of tobacco roots (Nicotiana tabacum L. cv. Samsun NN)}, url = {https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:gbv:9-000556-4}, year = {2009}, abstract = {Anorganische Stickstoffformen, wie Nitrat oder Nitrit, dienen in Pflanzen als Quelle f{\"u}r die enzymatische Bildung des Signalmolek{\"u}ls Stickstoffmonoxid (NO). In Wurzeln wird NO an der apoplastischen Seite der Plasmamembran (PM) durch die Nitrit:NO-Reduktase (NI-NOR) gebildet, die f{\"u}r Nitrit eine hohe Affinit{\"a}t aufweist. Die daf{\"u}r ben{\"o}tigten Elektronen stammen aus der Oxidation von Succinat, wobei in vitro auch Elektronen aus reduziertem Cytochrom c akzeptiert werden. Zur fluoreszenzmikroskopischen Lokalisierung der NI-NOR (in planta) innerhalb der Tabakwurzeln (Nicotiana tabacum cv. Samsun) wurden DAF-Farbstoffe (Diaminofluoresceine) eingesetzt, die sich jedoch aufgrund zahlreicher NO-unspezifische Reaktionen zum Nachweis der NI-NOR unter den gegebenen experimentellen Bedingungen nicht eigneten. Die Bestimmung und Quantifizierung der NI-NOR-Aktivit{\"a}t in vitro, an isolierten PM-Vesikeln, solubilisierten PM-Proteinen und partiell gereinigten PM-Proteinen, erfolgte mittels Chemilumineszenzanalyse. Neben NO wurde unter Anwendung der Membran-Inlet-Massenspektrometrie an PM-Vesikeln au{\"s}erdem die Bildung von N2O und NO2 nachgewiesen. In Abh{\"a}ngigkeit von der externen Nitratern{\"a}hrung der Tabakpflanzen bestand ein Zusammenhang zwischen der NI-NOR-Aktivit{\"a}t und der Kolonisierungsrate der Wurzeln mit dem vesikul{\"a}r-arbuskul{\"a}ren Mykorrhizapilz Glomus mosseae, wobei geringe NI-NOR-Aktivit{\"a}ten unter Stickstoffmangelbedingungen mit hohen Kolonisierungsraten und umgekehrt hohe NI-NOR-Aktivit{\"a}ten bei optimaler Nitratern{\"a}hrung mit geringen Kolonisierungsraten korrelierten. Die NI-NOR-Aktivit{\"a}t wurde konzentrationsabh{\"a}ngig und reversibel durch die Anwesenheit von Sauerstoff gehemmt und erreichte bei einer Luftsauerstoffkonzentration von 21 \% noch etwa 22 \% ihrer urspr{\"u}nglichen, unter anoxischen Bedingungen gemessenen Aktivit{\"a}t. Um die Identit{\"a}t dieses Enzyms {\"u}ber massenspektrometrische Analysen zu kl{\"a}ren, wurde die NI-NOR ausgehend von isolierten PM-Vesikeln aus Tabakwurzeln durch Solubilisierung sowie {\"u}ber chromatographische und gelelektrophoretische Trennungsmethoden aufgereinigt. Mit Hilfe der Massenspektrometrie wurden vor allem verschiedene Aquaporine und Kan{\"a}le sowie einige noch unbekannte Proteine identifiziert, bei denen es sich m{\"o}glicherweise um die NI-NOR handeln k{\"o}nnte. Eine Oxidoreduktase, als m{\"o}glicher Kandidat f{\"u}r die NI-NOR, wurde jedoch nicht gefunden.}, language = {de} }