Functional characterization of the EXO and EXO-LIKE proteins in Arabidopsis

• Applicant: Privatdozent Dr. Carsten Müssig
• Subject Area: Plant Physiology
• Term: from 2005 to 2014
• Project identifier: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Project number 18529298

Mehr als 40 Homologe des PHI1 Gens aus Tabak wurden bisher in Pflanzen identifiziert (PFAM Eintrag PF04674; Interpro Eintrag IPR006766). Eigene Arbeiten klärten erstmals die funktionale Relevanz eines dieser Gene, das EXO genannt wurde, in Arabidopsis thaliana auf. Die Expression des EXO Gens ist Brassinosteroid (BR)-abhängig. BRs sind wachstumsfördernde Phytohormone, ohne die Pflanzen zwergwüchsig und steril sind. Die Expression vieler Gene mit Funktionen in Wachstumsprozessen steht unter der Kontrolle von BRs. Es konnte gezeigt werden, dass die Expression eines Teils dieser Gene vom EXO Genprodukt abhängig ist. Demnach vermittelt das EXO Protein das BR-geförderte Wachstum über die Modulation von Genexpressionsmustern. Die weiterführende Analyse der Funktion des EXO Proteins soll die Identifizierung von interagierenden Proteinen sowie die Bestimmung von in vivo Phosphorylierungsmustern und der subzellulären Lokalisation beinhalten. Die Analyse von BR-regulierten Homologen in Physcomitrella patens und Reis wird Aussagen darüber erlauben, ob die molekularen Grundlagen des BR-vermittelten Wachstums in Pflanzen konserviert sind. Physcomitrella ist ein phylogenetisch weit entferntes Moos, das die Ausschaltung von Genen über homologe Rekombination erlaubt. Reis ist die wichtigste Modellpflanze innerhalb der Monokotyledonen. Möglicherweise haben andere PHI1/EXO Homologe Funktionen, die nicht in Verbindung mit Wachstumsprozessen stehen. Um Einblicke in die Funktion weiterer Mitglieder der Proteinfamilie zu bekommen sollen weitere Homologe in Arabidopsis und die komplette Genfamilie in Physcomitrella funktional charakterisiert werden.

• DFG Programme: Research Grants