WOLFGANG PFEIFFER - PROJEKTE

 

Projects

Summary of recently completed project Title: Effect of temperature, salt and stress on biochemical parameters in cells from Chenopodium and crop seedlings

Key words: Actin rings, Chenopodium rubrum, Extracellular pH, Extracellular phosphatase

Collaboration: Chulalongkorn University, Bangkok, Thailand

Funding: Royal Thai Government Doctoral Scholarship Programme (Anchalee Chaidee)

Period: November 2003 – October 2007

Aims. Heat shock and heat stress are principal problems for plant growth especially in southern countries like Thailand. Heat shock transcription factors and heat shock proteins reflecting the significance of heat shock have been described already in detail. However, the role of principal cellular components like membrane transport, metabolism and the cytoskeleton is still largely unknown. Therefore, the aim of the present study was to explore a model system of higher plant cells e.g. Chenopodium rubrum for specific cellular responses and physiological markers for heat shock.

Results and Discussion. Early responses of Chenopodium rubrum cells to a brief heat shock were investigated by biochemical and fluorescence microscopic methods. It was clearly demonstrated that heat shock induces extracellular proton flux with extreme Q10. Thus, extracellular pH was shown to constitute a convenient parameter for cellular stress induced by heat shock. In addition to pH change, release of phosphatase is induced by heat shock at physiological temperature. Vitality tests together with the release of protein, osmotic compounds, and betalain provided supplementary information about membrane integrity. The phosphatase released in response to heat shock was characterized by enzymatic and protein assays. Investigations of kinetics of activity, pH dependence, inhibitor effects, and substrate specificity revealed an alkaline phosphatase activated by heat shock. Native-PAGE and SDS-PAGE with regeneration treatment and in-gel phosphatase staining demonstrated a particular heat shock-induced protein and its apparent molecular mass. Concanavalin A blotting and endoglycosidase H treatment allowed the characterization of a glycosylated 100-kD phosphatase with a small N-linked oligosaccharide residue. The heat shock-induced actin reorganization associated with changes of extracellular pH was investigated by confocal laser scanning microscopy. In addition to heat shock, inhibitors affecting ion gradients across cellular membranes and inhibitors of actin and myosin were used to characterize the heat shock-induced cellular changes. We found the formation of actin rings specifically associated with resistance to perturbations of cellular homeostasis, suggesting a signaling function. In addition, temperature and pharmacology data revealed that actin rings are not a prerequisite for extracellular alkalinization. Interestingly, it was found that extracellular free calcium of the culture medium reduces the number of heat shock-induced actin rings by 50%. This indicates a calcium-dependent protection against shock. Correlations between extracellular pH and phosphatase, and between extracellular pH and actin organization after heat shock and chemical treatments were detected. Evidence for a close correlation between extracellular pH and phosphatase was demonstrated by treatments with stimuli affecting pH, e.g. benzoic acid, fusicoccin, hydrochloric acid, and nigericin, in both heterotroph and autotroph cells. Especially, the concerted induction of extracellular alkalinization and formation of actin rings by heat shock at 37°C was investigated. The combined changes of these two master parameters may cause the specific cellular sensitivity for temperatures around 37°C. Moreover, a cell-specific response to heat shock of the actin organization was found in heterotroph cells and not detectable in autotroph cells.

Presentations and publications of the project. Chaidee A, Pfeiffer W (2004) Abstract: Effect of heat shock on different cellular parameters in Chenopodium rubrum. In: Book of abstracts Botanikertagung Braunschweig 2004, p. 17 - Chaidee A, Pfeiffer W (2005) Abstract: Early responses of Chenopodium rubrum cells to heat shock. In: Book of abstracts XVII International Botanical Congress Vienna, p. 250 - Chaidee A (2006a) Talk: Early heat shock effects in plant cells. University Salzburg Colloquium of Plant Physiology (16.01.2006) - Chaidee A, Pfeiffer W (2006b) Abstract: Characterization of a tyrosine phosphatase released by heat shock. In: Book of abstracts XV FESPB Congress Lyon 2006, p. 155 - Chaidee A, Pfeiffer W (2006) Parameters for cellular viability and membrane function in Chenopodium cells show a specific response of extracellular pH to heat shock with extreme Q10. Plant Biology 7: 42-51 – Chaidee A (2007) Heat shock and stress signaling by extracellular pH and phosphatase, and the actin organization in heterotroph cells of Chenopodium rubrum L. Doctoral Thesis University Salzburg, Austria, Europe - Chaidee A, Foissner I, Pfeiffer W (2008a) Cell-specific association of heat shock-induced proton flux with actin ring formation in Chenopodium cells: comparison of auto- and heterotroph cultures. Protoplasma 234: 33-50 - Chaidee A, Wongchai C, Pfeiffer W (2008b) Extracellular alkaline phosphatase is a sensitive marker for cellular stimulation and exocytosis in heterotroph cell cultures of Chenopodium rubrum. Journal of Plant Physiology 165: 1655-1666

Project list:

Detection of repellent activity in Chitosan and Plant-Animal-Interactions – Chatchawal Wongchai (Post Doctoral project 1. April 2014 – 30. June 2014, OEAD-Thailand, Technologiestipendium Südostasien TSA Post Doc, Grant No. OEAD ICM-2013-05667)

Effect of temperature, salt and stress on biochemical parameters in cells from Chenopodium and crop seedlings - Anchalee Chaidee (Doctoral project 2003-2007 Royal Thai Government)

Salt stress effects on proton transporters – Zhujun Zhu (Post Doctoral project 2000-2001, OEAD-PR China)

Cell death and vitality in Chenopodium cells – Eugenia Maximova (Post Doctoral project 2000, Academy of Sciences of Moldova)

Function and regulation of the vacuolar PPase of Chenopodium rubrum – Wolfgang Kranewitter (Doctoral project 1994-1998 FWF project P09788-MOB, Vienna, Austria)

  • News
    „PISA, TIMSS &Co und die Folgen“: Wie können wir mit Ergebnissen der internationalen Bildungsforschung in der LehrerInnenbildung arbeiten?
    Menschliches Leben vollzieht sich in der Zeit, aber auch im Raum. Räume gelten als die dritten Erzieher und werden pädagogisch oft unterschätzt. In den Vorträgen und Arbeitskreisen der 67. Internationale Pädagogische Werktagung, die vom 09.–13. Juli 2018 in Salzburg stattfindet, wird u.a. erörtert: In welchen Räumen wachsen Kinder heute auf? Wie gehen wir mit digitalen Räumen um? Welche Räume sind pädagogisch besonders relevant? Wie steht es um innere Räume, Imaginationen und Fantasien?
    Rita Grandori hält am 25. Juni 2018 um 16 Uhr im Hörsaal 403 der NW-Fakultät einen Gastvortrag zum Thema "Protein conformational transitions and intermolecular interactions by native mass spectrometry and complementary biophysical methods". Der Fachbereich Biowissenschaften lädt herzlich dazu ein!
    Digital Humanities modellieren ein neues Setting für die Forschenden: Sie verändern die Wissensumwelt und schaffen zeitgemäße Zugänge für die Forschenden. Digital Humanities unterstützen Forschende, bieten neue Wege für etablierte Methoden, ermöglichen gesellschaftliche Teilhabe am Forschungsdiskurs. Lassen Sie uns gemeinsam daran arbeiten, das Netzwerk zwischen Disziplinen, Forschungsgegenständen und Forschenden zu stärken.
    Die 6. Salzburg Summer School findet vom 3. bis 4. September 2018 statt. Zwei Tage lang wird ein umfassendes pädagogisches Sommerfortbildungsprogramm für Lehrkräfte und Lehramtsstudierende aller Schulformen und Unterrichtsfächer angeboten. Anmeldungen sind möglich.
    Herr PD Dr. Reinhard Jung (Österreichische Akademie der Wissenschaften, OREA) hält am 26. Juni einen Vortrag zum Thema "Mykenisches Griechenland und Italien: verschiedene Arten des Gebens und Nehmens". Wann: 18.30 - Wo: Abguss-Sammlung SR E.33, Residenzplatz 1.
    Romana Limberger hält am 29. Juni 2018 um 14 Uhr im Hörsaal 421 der NW-Fakultät einen Gastvortrag zum Thema "Food Webs in Changing Environments". Der Fachbereich Biowissenschaften lädt herzlich dazu ein!
    Dank einer großzügigen Hinterlassenschaft seitens Herrn Kurt Zopf schreibt die Universität Salzburg den mit 10.000,-- Euro dotierten Kurt-Zopf-Förderpreis für habilitierte Angehörige der Universität aus. Die Ausschreibung dieses Jahres zielt auf die Fachgebiete "Naturwissenschaften", "Humanmedizin" und "Technische Wissenschaften" ab.
    Christoph Czerwenka hält am 27. Juni 2018 um 14:00 Uhr im Hörsaal 403 der NW-Fakultät einen Gastvortrag zum Thema "Lebensmittelkontaminanten – ständig neue Herausforderungen für den analytischen Chemiker". Der Fachbereich Biowissenschaften lädt herzlich dazu ein!
    Am Mittwoch, 27. Juni 2018 um 17 Uhr s.t. findet im HS 389 die Präsentation der 5. Ausgabe des Onlinemagazins historioPlus statt.
    Satyrchor contra „einsamstes Lied“. Zu Nietzsches Ästhetik des Chorischen
    Vom Hortus Medicus zur Pharmaforschung. Eine Ausstellung des Verbandes Botanischer Gärten 2018
    12. Juni – 10. Juli 2018 - enter: Raum für Kunst im KunstQuartier, Bergstraße 12a, 5020 Salzburg, Erdgeschoß
    Die KinderUNI sucht im Jubiläumsjahr TeilnehmerInnen der ersten Stunde! Wer war bei den ersten KinderUNIs hier in Salzburg im Jahr 2004 oder 2006 mit dabei?
    Freitag, 8. Juni: 09.45h KEYNOTE: Eliot Borenstein (New York): Plots against Russia: Conspiracy, Sincerity, and Propaganda // 17.30h ROUND TABLE: Why Do Conspiracy Theories Thrive in Post-Soviet Russia? mit Alexander Panchenko, Konstantin Bogdanov, Sergey Shtyrkov, Svetlana Tambovtseva (St. Petersburg) // Erzabt-Klotz-Str. 1, FB Slawistik, 3. Stock, Raum 3.409 // www.w-k.sbg.ac.at/aktuell
    Ab sofort bis 3. Juli ist die Anmeldung zur ditact_women’s IT summer school der Universität Salzburg, die von 20. August bis 1. September am Unipark Nonntal und an der Fachhochschule Salzburg stattfindet, möglich.
    Bildung des Subjekts, Summerschool 4.-5. Juli 2018
    DANIEL FULDA (Martin-Luther-Universität Halle-Wittenberg) beschließt am 27. Juni um 18h im Unipark Nonntal die öffentliche Ringvorlesung AUFKLÄRUNG UND GEGENAUFKLÄRUNG: RELIGIÖSE POLEMIK GEGEN KUNST - KÜNSTLERISCHE POLEMIK GEGEN RELIGION mit seinem Gastvortrag über Sinnfülle und Sinnsuche in der Literatur der deutschen Aufklärung. http://www.w-k.sbg.ac.at/de/kunstpolemik-polemikkunst
  • Veranstaltungen
  • 26.06.18 Kanonische Texte
    26.06.18 Mykenisches Griechenland und Italien: verschiedene Arten des Gebens und Nehmens
    26.06.18 Satyrchor contra „einsamstes Lied“. Zu Nietzsches Ästhetik des Chorischen
    27.06.18 "Ich weiß nicht, ob dieser Glaube die Leute glücklich macht." Sinnfülle und Sinnsuche in der Literatur der deutschen Aufklärung
    28.06.18 Higher differentiability results in calculus of variations
    28.06.18 Salzburger Juristische Gesellschaft
  • Alumni Club
  • PRESSE
  • Uni-Shop
  • VERANSTALTUNGSRÄUME
  • STELLENMARKT
  • Facebook-Auftritt der Universität Salzburg Twitter-Auftritt der Universität Salzburg Instagram-Auftritt der Universität Salzburg Flickr-Auftritt der Universität Salzburg Vimeo-Auftritt der Universität Salzburg