Evolution und Funktion von Marchantia BBR/BPC Proteinen

• Antragsteller: Professor Dr. Dierk Wanke
• Fachliche Zuordnung: Pflanzenphysiologie
• Förderung: Förderung von 2020 bis 2023
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 443101600

Das Kurzzeitprojekt stellt die Frage, ob die molekularen biochemischen Funktionen der BBR/BPC Proteine bereits im diözischen Lebermoos Marchantia etabliert waren und während der Evolution erhalten geblieben sind.Wegen der konservierten dreigeteilten Domänenstruktur könnte es möglich sein, dass Marchantia MpBBR1 und MpBR2 Homodimere bilden, sowie mit MpLHP1 Heterodimere eingehen. Unserer Daten mit orthologen Proteinen aus Arabidopsis implizieren eine Rekrutierung von MpLHP1 durch MpBBR1 oder MpBBR2 an GAGA DNA-Motive. Die konzertierte Bindung eines MpBBR-MpLHP1 Komplexes an Bindestellen in homöotischen Genen könnte für die Entwicklung von Strukturen zur Fortpflanzung eine zentrale Rolle spielen. Durch Interaktionsstudien über Artgrenzen hinweg, also mit Arabidopsis LHP1 oder Gruppe II BBR/BPCs und Marchantia LHP1 oder Gruppe IV BBR/BPC Proteinen, kann abgeschätzt werden in wie weit die molekularen Funktionen im Laufe der Evolution erhalten geblieben sind.Vor dem Hintergrund dieser Hypothesen, möchte ich die folgen Fragen im Rahmen des Antrags klären:• Bilden MpBBR1 und MpBBR2 Homodimere in vivo? In welchen subnukleären Domänen lokalisieren die Proteine/Dimere? Auf Grund der getrenntgeschlechtlichen Expression ist es wichtig zu untersuchen, ob sich MpBBR1 - MpBBR2 homotypische Heterodimere in der Zygote bilden könnten. • Können MpBBR1 und MpBBR2 mit MpLHP1 interagieren? Ist diese Interaktion begrenzt auf das Nucleoplasma, wie bei den orthologen aus Arabidopsis?• Können die orthologen Proteine aus Arabidopsis und Marchantia miteinander und über Artgrenzen hinweg Heteromere bilden?• Binden MpBBR1 oder MpBBR2 an GAGA-DNA-Motive? Wenn dem so ist, sind sie dann auch in der Lage MpLHP1 an GAGA-Motive zu rekrutieren?• Binden MpBBR1 und MpBBR2 an Promotoren von MADS-box Genen, wie es bei den BBR/BPC Proteinen aus Arabidopsis der Fall ist?

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen