Descripción del proyecto
Revelación de los mecanismos de la respuesta genómica de las plantas a la auxina
Las auxinas son hormonas vegetales que regulan el crecimiento de las plantas. Los receptores de auxina existen tanto extracelularmente (la proteína de unión a auxina 1 o ABP1) como en el núcleo (las proteínas receptoras de auxina F-box). Se cree que las primeras median en respuestas rápidas y no genómicas y las segundas en respuestas lentas y genómicas. Sin embargo, la ABP1 se localiza principalmente en el retículo endoplásmico, aunque se cree que solo es activa en la matriz extracelular. Además, la función de la ABP1 se ha relacionado recientemente con respuestas genómicas. En el proyecto AuxinER, financiado por el Consejo Europeo de Investigación, se pondrá a prueba la hipótesis de que la respuesta genómica a la auxina es una integración de la señalización nuclear dependiente de la auxina y la señalización en el retículo endoplasmático dependiente de los metabolitos y la auxina a través de los receptores de ABP1.
Objetivo
The phytohormone auxin has profound importance for plant development. The extracellular AUXIN BINDING PROTEIN1 (ABP1) and the nuclear AUXIN F-BOX PROTEINs (TIR1/AFBs) auxin receptors perceive fast, non-genomic and slow, genomic auxin responses, respectively. Despite the fact that ABP1 mainly localizes to the endoplasmic reticulum (ER), until now it has been proposed to be active only in the extracellular matrix (reviewed in Sauer and Kleine-Vehn, 2011). Just recently, ABP1 function was also linked to genomic responses, modulating TIR1/AFB-dependent processes (Tromas et al., 2013). Intriguingly, the genomic effect of ABP1 appears to be at least partially independent of the endogenous auxin indole 3-acetic acid (IAA) (Paque et al., 2014).
In this proposal my main research objective is to unravel the importance of the ER for genomic auxin responses. The PIN-LIKES (PILS) putative carriers for auxinic compounds also localize to the ER and determine the cellular sensitivity to auxin. PILS5 gain-of-function reduces canonical auxin signaling (Barbez et al., 2012) and phenocopies abp1 knock down lines (Barbez et al., 2012, Paque et al., 2014). Accordingly, a PILS-dependent substrate could be a negative regulator of ABP1 function in the ER. Based on our unpublished data, an IAA metabolite could play a role in ABP1-dependent processes in the ER, possibly providing feedback on the canonical nuclear IAA-signaling.
I hypothesize that the genomic auxin response may be an integration of auxin- and auxin-metabolite-dependent nuclear and ER localized signaling, respectively. This proposed project aims to characterize a novel auxin-signaling paradigm in plants. We will employ state of the art interdisciplinary (biochemical, biophysical, computational modeling, molecular, and genetic) methods to assess the projected research. The identification of the proposed auxin conjugate-dependent signal could have far reaching plant developmental and biotechnological importance.
Ámbito científico
Programa(s)
Régimen de financiación
ERC-STG - Starting GrantInstitución de acogida
1180 Wien
Austria