Funktionale Bedeutung der Protein-Protein Interaktion zwischen dem Tabak Ankyrin-Repeat Protein ANK1 und dem bZIP-Transkriptionsfaktor BZI-1 im Rahmen der pflanzlichen Auxin- und Pathogenantwort

Abstract

Für den Tabak (Nicotiana tabacum) bZIP-Transkriptionsfaktor BZI-1 konnte eine Beteiligung an der Auxinantwort und am Tabak Mosaik Virus (TMV) induzierten hypersensitiven Zelltod gezeigt werden (Kuhlmann et al., 2003; Heinekamp et al., 2004). Eine Heterodimerisierung mit dem bZIP-Transkriptionsfaktor BZI-2 konnte mit Hilfe des Hefe Two-Hybrid nachgewiesen werden (Strathmann et al., 2001). Mittels Protoplasten Two-Hybrid und Bimolecular Fluorescence Complementation Analysen ließ sich eine spezifische in planta Interaktion zwischen BZI-1 und dem Ankyrin-Repeat Protein ANK1 nachweisen. Diese Interaktion wird auf der Seite von BZI-1 durch die a-helikale Domäne DI und auf der Seite von ANK1 durch die Ankyrin-Repeats vermittelt. Ziel der Arbeit war die funktionellen Charakterisierung des Transkriptionsfaktors BZI-1 und des Ankyrin-Repeat Proteins ANK1.Mit Hilfe der Expression von YFP-Fusionsproteinen konnte ANK1 im Cytosol und BZI-1 im Zellkern lokalisiert werden. Die Inhibierung des Kernexportes und Auxingabe führen zur Akkumulation von ANK1 im Zellkern von Tabak Mesophyllprotoplasten. Durch Co-Expression von ANK1 zusätzlich zu BZI-1 und BZI-2, wird die BZI-1/BZI-2 vermittelte Auxin abhängige Transkription verstärkt. Damit fungiert ANK1 möglicherweise als ein Co-Aktivator von BZI-1. Transgene Pflanzen in denen die Expression von ANK1, BZI-1 oder BZI-2 mittels eines RNA-Interferenz Ansatzes (RNAi) reduziert ist, zeigen eine deutlich abgeschwächte Auxinantwort. Nach der Infektion mit dem Tabak Mosaik Virus ist der hypersensitive Zelltod in den ANK1- und BZI-1-RNAi Pflanzen verstärkt. Da die ANK1- und BZI-1-RNAi Pflanzen vergleichbare Phänotypen zeigen, wird eine biologische Bedeutung der ANK1/BZI-1 Interaktion in der Regulation der pflanzlichen Auxinantwort und des TMV-induzierten hypersensitiven Zelltods postuliert.