Chicoree (Cichorium intybus) wird kommerziell für die Produktion von Fruktanen des Inulin-Typs eingesetzt. Ziele des Projektes sind die Entwicklung transgener Strategien zur Erhöhung des Inulin-Gehaltes bzw. seines Polymerisationsgrades, sowie die Verminderung von post harvest-Verlusten in der Chicoree-Speicherrübe. Zur Erreichung dieser Ziele wird die Regulation des Fructan-Metabolismus in der Chicoree-Speicherrübe analysiert. Der Schwerpunkt liegt auf der post-translationalen Regulation der Enzyme für Inulin-Synthese und -Abbau, d.h. 1-SST (sucrose:sucrose 1-fructosyltransferase), 1-FFT- (fructan:fructan 1-fructosyl-transferase), und 1-FEH (1-fructan exohydrolase), Enzyme, die möglichweise durch Inhibitorproteine des PMEI-RP-Typs reguliert werden (pectin methylesterase inhibitor-related proteins). Mitglieder dieser Inhibitorfamilie vermitteln die post-translationale Regulation vakuolärer und Zellwand-ständiger Invertasen, Enzymen, die mit 1-SST, 1-FFT und 1-FEH evolutionär verwandt sind und den gleichen protein fold zeigen.

Ein Ziel ist daher die Suche nach endogenen PMEI-RP Homologen aus Chicoree, die mit 1-SST. 1-FFT und/oder 1-FEH interagieren. Parallel hierzu wird geprüft, ob bereits charakterisierte PMEI-RPs anderer Pflanzenspezies möglicherweise inhibierend auf die genannten Enzyme wirken. In transgenen Ansätzen sollen die Expression endogener, gegen 1-SST gerichteter PMEI-RPs reprimiert werden (Stimulation der Inulin-Synthese), bzw. heterologe, gegen 1-FEH gerichtete PMEI-RPs ektopisch exprimiert werden (Inhibition des Inulin-Abbaus). Ferner soll versucht werden durch ektopische Expression eines Inhibitors vakuolärer Invertasen den Gehalt an Saccharose in der Speicherrübe zu stabilisieren oder gar zu erhöhen (Substrat für Inulin-Synthese). Von diesen Ansätzen erwarten wir neue Einsichten in die Dynamik des Inulin-Metabolismus und seiner Regulation. Sie komplementieren Arbeiten anderer Forschungsgruppen, deren Anstrengungen sich direkt auf das engineereing von 1-SST, 1-FFT und 1-FEH richten. Die neuen transgenen Ansätze werden aufzeigen, inwieweit der Inulin-Metabolismus durch gezielte Steuerung der post-translationalen Kontrolle der beteiligten Enzyme in Richtung erhöhter Inulin-Ertrag und -Polymerisationsgrad beeinflußt werden kann.