@article{LambourGlenzForneretal.2022,
  author    = {Lambour, Benjamin and Glenz, Ren{\´e} and Forner, Carmen and Krischke, Markus and Mueller, Martin J. and Fekete, Agnes and Waller, Frank},
  title     = {Sphingolipid long-chain base phosphate degradation can be a rate-limiting step in long-chain base homeostasis},
  series = {Frontiers in Plant Science},
  volume    = {13},
  journal   = {Frontiers in Plant Science},
  issn      = {1664-462X},
  doi       = {10.3389/fpls.2022.911073},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-277679},
  year      = {2022},
  abstract  = {Sphingolipid long-chain bases (LCBs) are building blocks for membrane-localized sphingolipids, and are involved in signal transduction pathways in plants. Elevated LCB levels are associated with the induction of programmed cell death and pathogen-derived toxin-induced cell death. Therefore, levels of free LCBs can determine survival of plant cells. To elucidate the contribution of metabolic pathways regulating high LCB levels, we applied the deuterium-labeled LCB D-erythro-sphinganine-d7 (D7-d18:0), the first LCB in sphingolipid biosynthesis, to Arabidopsis leaves and quantified labeled LCBs, LCB phosphates (LCB-Ps), and 14 abundant ceramide (Cer) species over time. We show that LCB D7-d18:0 is rapidly converted into the LCBs d18:0P, t18:0, and t18:0P. Deuterium-labeled ceramides were less abundant, but increased over time, with the highest levels detected for Cer(d18:0/16:0), Cer(d18:0/24:0), Cer(t18:0/16:0), and Cer(t18:0/22:0). A more than 50-fold increase of LCB-P levels after leaf incubation in LCB D7-d18:0 indicated that degradation of LCBs via LCB-Ps is important, and we hypothesized that LCB-P degradation could be a rate-limiting step to reduce high levels of LCBs. To functionally test this hypothesis, we constructed a transgenic line with dihydrosphingosine-1-phosphate lyase 1 (DPL1) under control of an inducible promotor. Higher expression of DPL1 significantly reduced elevated LCB-P and LCB levels induced by Fumonisin B1, and rendered plants more resistant against this fungal toxin. Taken together, we provide quantitative data on the contribution of major enzymatic pathways to reduce high LCB levels, which can trigger cell death. Specifically, we provide functional evidence that DPL1 can be a rate-limiting step in regulating high LCB levels.},
  language  = {en}
}
@phdthesis{Lambour2023,
  author    = {Lambour, Benjamin},
  title     = {Regulation of sphingolipid long-chain bases during cell death reactions and abiotic stress in \(Arabidopsis\) \(thaliana\)},
  doi       = {10.25972/OPUS-32591},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-325916},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2023},
  abstract  = {Sphingobasen (LCBs) sind die Bausteine der Biosynthese von Sphingolipiden. Sie werden als Strukturelemente der pflanzlichen Zellmembran definiert und spielen eine wichtige Rolle f{\"u}r das Schicksal der Zellen. Komplexe Ceramide machen einen wesentlichen Teil der gesamten Sphingolipide aus, die einen großen Teil der eukaryotischen Membranen bilden. Gleichzeitig sind LCBs bekannte Signalmolek{\"u}le f{\"u}r zellul{\"a}re Prozesse in Eukaryonten und sind an Signal{\"u}bertragungswegen in Pflanzen beteiligt. Es hat sich gezeigt, dass hohe LCB-Konzentrationen mit der Induktion des programmierten Zelltods sowie mit dem durch Pathogene ausgel{\"o}sten Zelltod in Verbindung stehen. Mehrere Studien haben die regulierende Funktion der Sphingobasen beim programmierten Zelltod (PCD) in Pflanzen best{\"a}tigt: (i) Spontaner PCD und ver{\"a}nderte Zelltodreaktionen, die durch mutierte verwandte Gene des Sphingobasen-Stoffwechsels verursacht werden. (ii) Zelltodbedingungen erh{\"o}hen den Gehalt an LCBs. (iii) PCD aufgrund eines gest{\"o}rten Sphingolipid-Stoffwechsels, der durch von nekrotrophen Krankheitserregern produzierte Toxine wie Fumonisin B1 (FB1) hervorgerufen wird. Um den Zelltod zu verhindern und die Zelltodreaktion zu kontrollieren, kann daher die Regulierung des Gehalts an freien LCBs entscheidend sein. Die Ergebnisse der vorliegenden Studie stellten das Verst{\"a}ndnis der Sphingobasen und Sphingolipidspiegel w{\"a}hrend der PCD in Frage. Wir lieferten eine detaillierte Analyse der Sphingolipidspiegel, die Zusammenh{\"a}nge zwischen bestimmten Sphingolipidarten und dem Zelltod aufzeigte. Dar{\"u}ber hinaus erm{\"o}glichte uns die Untersuchung der Sphingolipid-Biosynthese ein Verst{\"a}ndnis des Fluxes nach Akkumulation hoher LCB-Konzentrationen. Weitere Analysen von Abbauprodukten oder Sphingolipid-Mutantenlinien w{\"a}ren jedoch erforderlich, um vollst{\"a}ndig zu verstehen, wie die Pflanze mit hohen Mengen an Sphingobasen umgeht.},
  subject      = {Ackerschmalwand},
  language  = {en}
}