Das DELLA-unabhängige Interaktom von GID1 in der Regulation der Schattenvermeidung

• Antragstellerin: Dr. Putri Prasetyaningrum
• Fachliche Zuordnung: Pflanzenphysiologie ; Zell- und Entwicklungsbiologie der Pflanzen
• Förderung: Förderung seit 2024
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 540959978

Pflanzen konkurrieren um verfügbares Licht und Ressourcen und können einander durch die Reflexion von dunkelrotem Licht von den Blättern ihrer Konkurrenten erkennen, wodurch das Verhältnis von Rot zu Dunkelrot verringert wird. Dies löst eine Reaktion aus, die aus Verlängerung des Stengels, Anhebung der Blätter und beschleunigtem Blühbeginn besteht und als Schattenmeideantwort bezeichnet wird. Gibberellin (GA) ist eines der wichtigen Phytohormone bei der Regulation der Schattenmeideantwort und wird vom Rezeptor GIBBERELLIN-INSENSITIVE DWARF1 (GID1) erkannt. Arabidopsis hat drei Gibberellin-Rezeptoren, GID1A, GID1B und GID1C, die sich im Zellkern und im Zytoplasma befinden. Nach der Bindung von GA rekrutiert GID1 eine Gruppe von Wachstumshemmerproteinen, genannt DELLAs. Dieser Komplex interagiert dann mit der Ubiquitinierungs-Maschinerie, was zum Abbau von DELLAs führt, womit die Unterdrückung des Wachstums durch DELLAs aufgehoben wird. Die Rolle von GA in der Schattenvermeidung wird hauptsächlich durch den Abbau von DELLA durch GA-GID1 beschrieben. Die Ergebnisse meiner vorläufigen Experimente deuten jedoch darauf hin, dass eine DELLA-unabhängige GA-Wahrnehmung in der Schattenvermeidung eine Rolle spielt. Dieser Effekt tritt wahrscheinlich auf, indem GID1 mit nicht-DELLA-Proteinen interagiert, die das Pflanzenwachstum und die Schattenmeideantwort regulieren. Diese DELLA-unabhängigen Interaktionen von GID1 wurden jedoch molekular wenig erforscht und verstanden. Dies unterstreicht die Notwendigkeit, die Wirkungsweise von GA im Hinblick auf einen DELLA-unabhängigen Mechanismus bei der Schattenvermeidung zu untersuchen und diesen Mechanismus zu verstehen. Daher schlage ich vor, die Interactome von GID1 in der Schattenvermeidung und seine potenzielle Rolle im wenig erforschten DELLA-unabhängigen Weg der GA-Wahrnehmung zu untersuchen. Ich werde 1) die zeitliche Regulation und die Proteinakkumulation von GID1A, B und C in der Schattenmeideantwort untersuchen, 2) die unbekannten GID1 interagierenden Proteine unter Verwendung von Proximity Labelling identifizieren und 3) diese Interaktionen bestätigen und die mit GID1 interagierenden Proteine in der Schattenmeideantwort charakterisieren. Dies wird uns neue Erkenntnisse zur wenig erforschten nicht-kanonischen GA-Wahrnehmung bringen und wie sie die Schattenvermeidung reguliert. Ich schlage vor, dieses Projekt in der Forschungsgruppe von Prof. Andreas Hiltbrunner an der Universität Freiburg (Gastgruppe) durchzuführen, die hervorragende Einrichtungen und führende Expertise in der lichtregulierten Entwicklung und Protein-Protein-Interaktionen bietet. Ich verfüge über ausgezeichnete Kenntnisse in der zeitlichen und räumlichen Regulation der GA-Biosynthese und des Pflanzenwachstums und werde daher ein neues Forschungsthema in die Gastgruppe einbringen. Dies garantiert eine gegenseitige Wissensübertragung und bietet vor allem eine großartige Chance, dieses Projekt erfolgreich umzusetzen.

• DFG-Verfahren: WBP Stelle