Trends in plant science 2008 Hormoonsignaaltransductie en perceptie I; 10 oktober Hormoonsignaaltransductie en perceptie II; 24 oktober Wim Vriezen;

Presentatie over: "Trends in plant science 2008 Hormoonsignaaltransductie en perceptie I; 10 oktober Hormoonsignaaltransductie en perceptie II; 24 oktober Wim Vriezen;"— Transcript van de presentatie:

1 Trends in plant science 2008 Hormoonsignaaltransductie en perceptie I; 10 oktober Hormoonsignaaltransductie en perceptie II; 24 oktober Wim Vriezen; w.vriezen@science.ru.nl w.vriezen@science.ru.nl

2 College I Inleiding Intercellulaire signaaltransductie College II Eiwit stabiliteit Intracellulaire signaaltransductie Trends in plant science 2008

3 Hormoon receptoren Ubiquitination related receptors (auxin en GA) Two component receptors (ethylene and cytokinin G-protein coupled receptor (ABA) Een aantal endogene factoren die een rol spelen bij signaaltransductieroutes

4 Nature reviews 948 | DECEMBER 2003 | VOLUME 4 Protein stability

5 Current Opinion in Plant Biology 2007, 10:624–632

6 E3 ubiquitine ligatie: transfer ubiquitine groep naar een Lys-residu van target E3 bindt direct met het target eiwit en bepaalt daarom de specificiteit van de ubquitinatie cascade Arabidopsis: -2 E1 genen -46 E2 en E2-achtige genen -more than 1,200 genen die coderen voor componenten van ubiquitine E3s

7 ATP-independent catalytic domain six ATPases Afbraak: 1, herkenning door 19S subunit 2, Base complex dient als “reverse chaperone” 3, vijf typen protease activiteiten in 20S centrale deel Het “COP9 signalosome” (CSN) is een een geconserveerd multiprotein complex dat was geïdentificeerd als een repressor van licht-afhankelijke ontwikkeling in planten.

8 Protein stability in ethylene signaling Ethylene biosynthesis/perception/signal ACC synthaseACC oxidase SAMACCC2H4

9 (Ca dependent PK) Biosynthese Plant Journal 38 (4), 626

10 Complementation of eto1-4 by 35S::ETO1. 35S, cauliflower mosaic virus 35S promoter; WT, wild type.

11 Evidence for a Plastid Origin of Plant Ethylene Receptor Genes Ethyleen receptor sequenties zijn nooit gevonden in andere organismen dan in microben (cyanobacteria) en planten. These data suggest that functional ethylene receptors were most likely Inherited by plants through the plastid lineage. Approximately 3% of nuclear protein-coding Arabidopsis Arabidopsis genes are more similar to a gene from cyanobacteria than to genes from any other nonplant species, and this has been attributed to the transfer of many genes from the ancestral plastid genome to the plant nuclear genome SM Mount, C. Chang, Plant Phys 2002 130, 10

12 Ethyleenreceptor genfamilie intronpositie Transmembraan domeinGAFHIS-kinase Receiver domein Sensor domein TAB Schaller &Kieber

13 Identification ethylene receptor Ethylene biosynthesis/perception/signal Ethylene insensitive mutant (etr1) -isolation mutated gene -ethylene receptor Smart screens

14 Model van RAN1 functie Woeste and Kieber, 2000

15

16 Protein stability in ethylene signaling Ethylene biosynthesis/perception/signal ACC synthaseACC oxidase SAMACCC2H4 Bindt PERE: Primairy Ethylene Response Element Bindt ERE: Ethylene Response Element

17 Volume 115, Issue 6, 12 December 2003, Pages 667-677

18 EIN3 EBF2 EBF1/2 EIN3 EBF1/2 EIN3 C2H4 degradation

19 Without C2H4 CTR1 phosphorylation leads to EIN3 degradation Without C2H4 CTR1 phosphorylation leads to inactive MKK9 and EIN3 degradation With C2H4 active MKK9 phosphorylation stabilizes EIN3

20

21 Auxin Gibberellin

22 Hpt; histidine phosphotransfer protein Two component receptors (ethylene and cytokinin) Negative regulatorPositive regulator

23 Two component receptors TAB Schaller &Kieber Hpt; histidine phosphotransfer protein Mutanten (loss of function)

24

25 Heterotrimeric G-protein coupled receptor (ABA)

26 G-eiwit gekoppelde receptor Receptor fungeert als een guanine nucleotide exchange factor C; Downstream effector

27 23.14 Simplified model for ABA signaling in stomatal guard cells Efflux K en anionen zijn oorzaak van sluiten huidmondjes

28 ABA CO2 BL RL

29 Samenvattend Eiwit stabiliteit cruciale regulator signalering Receptoren:  Verschillende evolutionaire oorsprong  Redundante functies  Verschillende types voor een hormoon Transductie  Kinases, Ca2+,  Niet lineair Respons  Feedback  Gereguleerd door meerdere signalen