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Charting the evolution of protein-protein interaction networks shaping plant metabolic adaptation to land

Projektbeschreibung

Protein-Protein-Interaktionsnetzwerke und ihre Rolle bei der Anpassung des Pflanzenstoffwechsels an das Leben an Land

So wie Fische im Laufe der Zeit zu Landtieren wurden, entwickelten sich die ersten Landpflanzen aus Süßwasseralgen. Der Übergang vom Wasser zum Land ging wahrscheinlich mit der Entwicklung und/oder der Ausbreitung von Proteinfamilien einher, die neue Signalwege des pflanzlichen Stoffwechsels förderten. Die Signalwege selbst wurden bereits eingehend erforscht. Über die Proteine in diesen Signalwegen und ihre Interaktionen in komplexen Proteinnetzwerken ist hingegen erst wenig bekannt. Mit Unterstützung der Marie-Skłodowska-Curie-Maßnahmen wird das Projekt EPPIMAL Schlüsselenzyme untersuchen, die als Proteinkatalysatoren in wichtigen Stoffwechselwegen bestehender Landpflanzen an wichtigen Stoffwechselwegen beteiligt sind. Die Charakterisierung von Protein-Protein-Interaktionsnetzwerken wird über die Evolution von pflanzlichen Stoffwechselwegen Aufschluss geben und möglicherweise die Relevanz bisher unbeachteter Proteine aufzeigen.

Ziel

Plant colonization of land was a critical evolutionary step for terraformation and the emergence of rich terrestrial ecosystems. Land plant ancestors emerged from freshwater algae and subsequently radiated to yield the astonishing diversity observed nowadays. Extant land plants comprise two major groups, tracheophytes and bryophytes, which represent the vascular and non-vascular stage of their evolution. Recent advances in phylogenomics indicate that the water-to-land transition was accompanied by the emergence and/or expansion of protein families that founded novel plant metabolic pathways. This has been for instance the case for the pathways generating phenylpropanoids, specialized molecules serving as anti-UV and precursors to structural polymers, and the hormones abscisic acid (ABA) and strigolactones (SL) that help plant coordinate stress responses and interaction with microorganisms. While these three plant metabolic pathways are almost fully elucidated, little is known about (i) the organization of involved proteins in interacting networks and (ii) the evolutionary relevance of protein-protein interaction (PPI) networks for the emergence and function of metabolic pathways. EPPIMAL project proposes to answer these questions by exploring the evolution of PPI networks associated with the phenylpropanoid, ABA and SL metabolisms. The project will implement a cutting-edge proximity-dependent labeling (PDL) approach centered on key enzymes to characterize PPI networks in bryophyte and tracheophyte species. The project shall disclose the conservation or expansion of PPI networks in the course of land plant evolution and potentially identify overlooked protein involved in investigated metabolic pathways. PPI data will be complemented with molecular genetics and metabolomics investigations. Altogether, EPPIMAL will bring original information on the evolution of protein networks shaping three iconic land plant metabolic pathways that supported plant adaptation to land.

Koordinator

CENTRE NATIONAL DE LA RECHERCHE SCIENTIFIQUE CNRS
Netto-EU-Beitrag
€ 211 754,88
Adresse
RUE MICHEL ANGE 3
75794 Paris
Frankreich

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Region
Ile-de-France Ile-de-France Paris
Aktivitätstyp
Research Organisations
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Gesamtkosten
Keine Daten

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