Analysis of microProteins miP1a and miP1b in the regulation of flowering time in Arabidopsis

• Applicant: Professor Dr. Stephan Wenkel
• Subject Area: Plant Cell and Developmental Biology
• Term: from 2013 to 2017
• Project identifier: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Project number 230144755

MikroProteine (miPs) sind kleine Proteine, die hauptsächlich aus einer einzigen funktionellen Domäne bestehen die ebenfalls in größeren Multidomänen-Proteinen vorkommt. Während meines Postdoc Aufenthaltes konnte ich die ersten MikroProteine aus Pflanzen beschreiben. Bei diesen miPs handelt es sich um die LITTLE ZIPPER (ZPR) miProteinfamilie. ZPR Gene sind Zielgene von Klasse III HDZIP (HD-ZIPIII) Transkriptionsfaktoren. ZPR Proteine bestehen hauptsächlich aus einer Leuzin Zipper Domäne und interagieren mit HD-ZIPIII Proteinen. HD-ZIPIII/ZPR heterodimere Komplexe können nicht an DNA binden weshalb ZPR Proteine HD-ZIPIIIs post-translational inhibieren. Ein Charakteristikum von miPs ist die dominant-negative Funktionsweise. miProteine kommen sowohl in Pflanzen als auch in Tieren vor. Wir haben einen bioinformatischen Ansatz gewählt um neue miPs im Proteom von Arabidopsis zu finden. Zwei der identifizierten Proteinen sind kleine B-Box Proteine, miP1a und miP1b, die aus einer einzigen B-Box-Domäne bestehen. Die B-Box-Domäne ähnelt der B-Box von CONSTANS (CO) und CONSTANS-like (COL) Proteinen. Um Protein-Interaktionspartner von miP1a/b zu finden haben wir direkte Hefe-2-Hybrid Tests mit allen Arabidopsis B-Box Proteinen durchgeführt. In diesen Tests konnte CO als Interaktionspartner von miP1a/b gefunden werden. Die Analyse von transgenen Pflanzen mit erhöhten miR1a/b Expressionsniveaus hat ergeben, dass miP1a/b die Blütenbildung stark verlangsamen können, was auf eine reduzierte Aktivität von CO hindeutet. Dieser Antrag beschreibt die funktionelle Analyse der miP1a/b Proteine aus Arabidopsis. Zum einen möchten wir die gefundenen Protein-Interaktionen bestätigen und genauer quantifizieren, zum anderen möchten wir Verlustmutanten als auch Reporterlinien untersuchen. Eine genetische Analyse mit Blühzeit-Mutanten soll es uns ermöglichen miP1a/b in das Netzwerk der Blütezeitfaktoren einzuordnen.

• DFG Programme: Research Grants
• International Connection: China, Denmark
• Participating Persons: Professor Dr. Chun-Ming Liu; Lene Rasmussen