Egy új, a szimbiotikus gümőfejlődésben szerepet játszó ubiquitin ligáz funkcionális jellemzése. = Functional characterization of a newly identified ubiquitin ligase specialized for symbiotic nodule organogenesis.

Endre, Gabriella and Fehérné Juhász, Erzsébet and Kiss, Ernő and Kissné Oláh, Boglárka (2013) Egy új, a szimbiotikus gümőfejlődésben szerepet játszó ubiquitin ligáz funkcionális jellemzése. = Functional characterization of a newly identified ubiquitin ligase specialized for symbiotic nodule organogenesis. Project Report. OTKA.

Preview

PDF 76843_ZJ1.pdf Download (1MB) | Preview

Abstract

A szimbiotikus nitrogénkötés kialakulása során egy speciális növényi szerv, gümő fejlődik a pillangósvirágúak gyökerén. A gümő organogeneziséhez és a szimbionta baktériumok inváziójához a korábban általunk azonosított Medicago gén, a LIN funkciója is elengedhetetlen. A gén terméke egy ~ 1500 aminosavból álló, U-box domént is hordozó fehérje, melyről a projekt során kísérletesen bizonyítottuk, hogy E3 ubiquitin ligáz aktivitással bír, valamint azonosítottunk egy vele kölcsönhatásba lépő szimbiotikus transzkripciós faktort. Jellemeztük a gén kifejeződését, megállapítottuk, hogy transzkripcionális szabályozása nem számottevő a szimbiózis folyamán. Ugyanakkor kísérletes adatokat kaptunk a LIN fehérje transzlációs szinten történő szabályozásáról, a fehérje instabilitásáról. Különböző deléciós génszármazékok vizsgálatával feltérképeztük a LIN fehérje funkcionális doménjeit. A LIN-nek a már azonosított egyéb szimbiózis-specifikus gének funkciójához viszonyított helyzetét is jellemeztük, ezen gének expressziós mintázatának vizsgálatával lin mutáns háttérben. A Medicago LIN gén homológját számos növényben megtaláltuk, néhányról transz-komplementációs tesztben bizonyítottuk, hogy képesek a szimbiotikus funkció helyreállítására. A kapott eredmények révén a gümő organogenezisének egy új regulációjáról nyertünk ismereteket, melyek arra is rávilágítanak, hogy az eukarióta sejtekben általános ubiqiuitinációs folyamatok hogyan specializálódhattak a növény-mikróba szimbiotikus interakciókban. | Symbiotic root nodules are special organs developed on the roots of legume plants upon rhizobial inoculation, in which biological nitrogen fixation takes place. The Medicago LIN gene is proved to be indispensable for the nodule organogenesis and the bacterial invasion by its mutant phenotype. We have identified this gene by positional cloning in M. truncatula and it codes for a large protein of ~ 1500 AA containing a U-box domain. During this project we have demonstrated its E3 ubiquitin ligase activity experimentally. We have also identified a symbiotic transcription factor as an interactor partner of LIN as its potential target molecule. The expression pattern of LIN was explored, its transcriptional regulation was shown not to be important in the course of nodulation. On the other hand accumulated data strongly suggest the translational/post-translational regulation of LIN. Using deletion derivatives we have mapped the functional importance of the different domains of this protein. By analyzing the promoter activities of various symbiotic genes in the lin mutant background we have put its function into the symbiotic context. We have identified homologs of LIN in many different plant species, and trans-complementation experiments revealed that some of them could fully complement the symbiotic function of LIN. The knowledge we gained on the function of LIN shed light to a new type of regulatory pathway needed for the intermediate steps of nodule formation.

Actions (login required)

Edit Item