Descrizione del progetto
Svelare i meccanismi della risposta genomica legata alle auxine nelle piante
Le auxine sono ormoni vegetali che regolano la crescita delle piante. I recettori per l’auxina esistono sia a livello extracellulare (la proteina 1 che lega l’auxina, o ABP1) sia a livello del nucleo (i recettori per l’auxina delle proteine F-box dell’auxina); si ritiene che i primi medino risposte veloci e non genomiche e i secondi risposte lente e genomiche. Tuttavia, ABP1 è localizzata principalmente nel reticolo endoplasmatico, anche se si pensa che sia attiva solo nella matrice extracellulare. Inoltre, la funzione di ABP1 è stata recentemente collegata alle risposte genomiche. Il progetto AuxinER, finanziato dal Consiglio europeo della ricerca, verificherà l’ipotesi che la risposta genomica all’auxina sia un’integrazione della segnalazione nucleare dipendente dall’auxina e della segnalazione del reticolo endoplasmatico dipendente dal metabolita dell’auxina attraverso i recettori ABP1.
Obiettivo
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 Based on our unpublished data, an IAA metabolite could play a role in ABP1-dependent processes in the ER, possibly providing feedback on the canonical nuclear IAA-signaling.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.
Campo scientifico
Programma(i)
Argomento(i)
Meccanismo di finanziamento
ERC-STG - Starting GrantIstituzione ospitante
1180 Wien
Austria