Mechanismen, die der funktionellen Redundanz pflanzlicher CRWN-Proteine zugrunde liegen

• Antragsteller: Professor Dr. Chang Liu
• Fachliche Zuordnung: Genetik und Genomik der Pflanzen
• Förderung: Förderung seit 2023
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 524743627

Im Pflanzenreich fungieren „nuclear matrix constituent proteins“ (NMCPs) als Kernlamin-Analoga, die die Kernmorphologie und die perinukleare Chromatin-Anbindung regulieren. Sie sind auch an der Regulation der Genexpression beteiligt, indem sie mit Transkriptionsfaktoren und Chromatin-Remodellern interagieren. Frühere genetische Studien haben gezeigt, dass die vier NMCPs in Arabidopsis mit dem Namen CROWDED NUCLEI (CRWN) für Pflanzen von entscheidender Bedeutung sind, um den Lebenszyklus abzuschließen. Unter diesen CRWNs wurde jedoch nur CRWN1 intensiv untersucht. Wie sich CRWNs auf molekularer Ebene gegenseitig unterstützen, ist kaum bekannt. In unseren jüngsten Experimenten haben wir dreifache Mutanten crwn1 crwn2 crwn4 in einem Keimlingsstadium untersucht, die im Vergleich zu Doppelmutanten schwere Wachstumsdefekte aufweisen. RNA-seq-Analysen zeigen, dass die Dreifachmutanten den Pflanzen ähneln, die einem Pathogenangriff ausgesetzt sind. Interessanterweise fanden wir heraus, dass CRWN2-Proteine unterschiedliche Kernlokalisierungsmuster in unterschiedlichen genetischen Hintergründen aufweisen: In Wildtyp-Pflanzen bilden CRWN2 Speckles, die gleichmäßig im Nucleoplasma verteilt sind; Sie werden jedoch spezifisch an der Kernperipherie in crwn1 crwn4-Doppelmutanten lokalisiert. Nach diesem Ergebnis wollen wir in diesem Projekt mithilfe modernster genomischer und proteomischer Methoden die molekularen Mechanismen untersuchen, die die spezifische perinukleäre Lokalisation von CRWN2 bestimmen. Wir wollen auch ein besseres Verständnis dafür gewinnen, wie CRWN2 den Verlust von CRWN1 und CRWN4 an der nuklearen Peripherie abdeckt.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen