Projektbeschreibung
cGMP-Signalweg löst schnelle Auxin-Reaktionen bei Pflanzen aus
Das Pflanzenhormon Auxin löst im Gegensatz zu den langsameren transkriptionsvermittelten Mechanismen schnelle Reaktionen aus, die einen nichttranskriptionalen Mechanismus beinhalten. Eine dieser Reaktionen ist die schnelle Hemmung des Wurzelwachstums. Die dafür verantwortlichen biochemischen Signalwege und Prozesse sind jedoch sehr komplex und bleiben unklar. Die Arbeit des innerhalb der Marie-Skłodowska-Curie-Maßnahmen unterstützten Projekts A-TARGET wird den Spuren früherer Studien folgen, die darauf hindeuten, dass der klassische „sekundäre Botenstoff“, das zyklische GMP (cGMP), eine wichtige Rolle spielt, da es den Kalziumeinstrom und zytosolische Kalziumschwankungen auslöst. Das Projektteam zielt darauf ab, die Hypothese zu prüfen, dass cGMP, das in Abhängigkeit von Auxin aktiviert wird, als ein sekundärer Botenstoff fungiert, der zyklische Nukleotid-gesteuerte Kalziumkanäle anvisiert, um bei Pflanzen schnelle Auxin-Reaktionen auszulösen.
Ziel
Rapid auxin responses initiate cellular changes, which are important for rapid, auxin-induced root growth inhibition and root gravitropism. Accumulating evidence shows that these rapid responses are mediated by TIR1/AFB signaling: Auxin enters the cell by influx or diffusion and activates the AFB1; within seconds, AFB1 activates a trio of tightly connected rapid responses, including PM depolarization, CNGC14-dependent cytosolic Ca2+ increase, and apoplast alkalinization, which lead to rapid root growth inhibition. However, how AFB1 mediates these rapid cellular responses via CNGC14 remains unknown.
Until recently, my host lab found that TIR1/AFBs have additional Guanylate cyclase activity and that its product, cGMP, rapidly and transiently increases in roots after auxin treatment. Importantly, application of cell-permeable cGMP triggers cytosolic Ca2+ increase in a CNGC14-dependent manner and rapid root growth inhibition in Arabidopsis. These observations collectively imply a linear AFB1 - cGMP - CNGC14 - Ca2+ non-transcriptional signaling pathway, which explains well at least part of the mysterious rapid auxin responses. However, how the auxin perception product, cGMP regulates CNGC14 and orchestrates Ca2+ influx is still unclear in planta. Thus, filling this major knowledge gap is eagerly awaited and will open entirely new possibilities for a mechanism of cytosolic Ca2+ oscillation in planta.
In this proposed research, I aim to test the hypothesis that AFB1-generated cGMP acts as a second messenger, targeting CNGC14 to trigger rapid auxin responses in plants. We will i) clarify the binding between cGMP and CNGC14 in vitro and in vivo; ii) test the importance of cGMP binding to CNGC14 functions in plants; iii) explore the mechanism, by which cGMP regulates CNGC14.
My investigation will not only be a significant step in our understanding of non-transcriptional auxin mechanisms but will have huge implications for other rapid, Ca2+-dependent cellular responses.
Schlüsselbegriffe
Schlüsselbegriffe des Projekts, wie vom Projektkoordinator angegeben. Nicht zu verwechseln mit der EuroSciVoc-Taxonomie (Wissenschaftliches Gebiet).
Schlüsselbegriffe des Projekts, wie vom Projektkoordinator angegeben. Nicht zu verwechseln mit der EuroSciVoc-Taxonomie (Wissenschaftliches Gebiet).
Programm/Programme
Mehrjährige Finanzierungsprogramme, in denen die Prioritäten der EU für Forschung und Innovation festgelegt sind.
Mehrjährige Finanzierungsprogramme, in denen die Prioritäten der EU für Forschung und Innovation festgelegt sind.
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HORIZON.1.2 - Marie Skłodowska-Curie Actions (MSCA)
HAUPTPROGRAMM
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Thema/Themen
Aufforderungen zur Einreichung von Vorschlägen sind nach Themen gegliedert. Ein Thema definiert einen bestimmten Bereich oder ein Gebiet, zu dem Vorschläge eingereicht werden können. Die Beschreibung eines Themas umfasst seinen spezifischen Umfang und die erwarteten Auswirkungen des finanzierten Projekts.
Aufforderungen zur Einreichung von Vorschlägen sind nach Themen gegliedert. Ein Thema definiert einen bestimmten Bereich oder ein Gebiet, zu dem Vorschläge eingereicht werden können. Die Beschreibung eines Themas umfasst seinen spezifischen Umfang und die erwarteten Auswirkungen des finanzierten Projekts.
Finanzierungsplan
Finanzierungsregelung (oder „Art der Maßnahme“) innerhalb eines Programms mit gemeinsamen Merkmalen. Sieht folgendes vor: den Umfang der finanzierten Maßnahmen, den Erstattungssatz, spezifische Bewertungskriterien für die Finanzierung und die Verwendung vereinfachter Kostenformen wie Pauschalbeträge.
Finanzierungsregelung (oder „Art der Maßnahme“) innerhalb eines Programms mit gemeinsamen Merkmalen. Sieht folgendes vor: den Umfang der finanzierten Maßnahmen, den Erstattungssatz, spezifische Bewertungskriterien für die Finanzierung und die Verwendung vereinfachter Kostenformen wie Pauschalbeträge.
HORIZON-TMA-MSCA-PF-EF - HORIZON TMA MSCA Postdoctoral Fellowships - European Fellowships
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Aufforderung zur Vorschlagseinreichung
Verfahren zur Aufforderung zur Einreichung von Projektvorschlägen mit dem Ziel, eine EU-Finanzierung zu erhalten.
Verfahren zur Aufforderung zur Einreichung von Projektvorschlägen mit dem Ziel, eine EU-Finanzierung zu erhalten.
(öffnet in neuem Fenster) HORIZON-MSCA-2024-PF-01
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Finanzieller Nettobeitrag der EU. Der Geldbetrag, den der Beteiligte erhält, abzüglich des EU-Beitrags an mit ihm verbundene Dritte. Berücksichtigt die Aufteilung des EU-Finanzbeitrags zwischen den direkten Begünstigten des Projekts und anderen Arten von Beteiligten, wie z. B. Dritten.
3400 KLOSTERNEUBURG
Österreich
Die Gesamtkosten, die dieser Organisation durch die Beteiligung am Projekt entstanden sind, einschließlich der direkten und indirekten Kosten. Dieser Betrag ist Teil des Gesamtbudgets des Projekts.