Funktionelle Charakterisierung von COR27 und COR28, zwei Phytochrom- und COP1/SPA-interagierenden, kälteregulierten Proteinen

• Antragsteller: Professor Dr. Andreas Hiltbrunner
• Fachliche Zuordnung: Pflanzenphysiologie
• Förderung: Förderung von 2016 bis 2021
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 326103268

Licht und Temperatur sind wichtige Umweltfaktoren, die das Wachstum und die Entwicklung von Pflanzen regulieren. Mehrere Transkriptionsfaktoren, die die Photomorphogenese und die Blühinduktion induzieren, werden durch den COP1/SPA E3 Ubiquitin-Ligase-Komplex für den Abbau im Proteasom markiert. Die Aktivität von COP1/SPA wird durch licht-aktivierte Phytochrome und Cryptochrome reduziert; COP1 wird ausserdem auch durch die Temperatur reguliert. Kürzlich konnten wir zwei neue phytochrom-bindende Proteine, COR27 und COR28, identifizieren. Kälte induziert die Expression von COR27 und COR28 stark; Transkriptom-Daten lassen ausserdem vermuten, dass die Expression von COR27 und COR28 durch 'autonomous pathway' Gene, HOS1 und den MYB/bHLH/WDR-Komplex reguliert werden, die an der Regulation der Blühinduktion, Antworten auf Kälte und der Anthocyanbiosynthese beteiligt sind. COR27 und COR28 scheinen nicht Substrate für die E3 Ubiquitin-Ligase-Aktivität von COP1/SPA zu sein, weshalb es denkbar ist, dass diese als Antwort auf Licht und Temperatur die Aktivität von COP1/SPA regulieren. Damit könnten COR27 und COR28 eine Rolle bei der Signalintegration von Licht und Temperatur spielen, die für die Anpassung an komplexe und sich ständig wechselnde Umweltbedingungen von zentraler Bedeutung ist. Die cor27 cor28 Doppelmutante ist spätblühend und Keimlinge, die COR27 oder COR28 überexprimieren, akkumulieren erhöhte Anthocyanmengen. Im beschriebenen Projekt wollen wir untersuchen, welche molekularen Mechanismen für die Licht- und Temperaturregulation von COR27 und COR28 verantwortlich sind, wie COR27 und COR28 zusammen mit COP1/SPA und den Phytochromen an der Integration der Licht- und Temperatursignalleitung beteiligt sind, und wie sie die Blühinduktion, die Anthocyanbiosynthese und Antworten auf Kälte regulieren.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen