A foszfoprotein foszfatáz (PPP) enzimcsalád funkciójának vizsgálata Arabidopsis thalianaban
Title in English
Functional study of the PPP family of phosphoprotein phosphatases in Arabidopsis thaliana
Panel
Molecular and Structural Biology and Biochemistry
Department or equivalent
Department of Medical Chemistry (University of Debrecen)
Participants
Csóka, Balázs Dombrádi, Viktor Oberschall, Attila Ökrész, László
Starting date
2002-01-01
Closing date
2006-12-31
Funding (in million HUF)
12.409
FTE (full time equivalent)
0.00
state
closed project
Final report
Results in Hungarian
A szerin/treonin-specifikus foszfoprotein foszfatázok (PPP-k) minden eukariótában megtalálhatók, szabályozó szerepük azonban növényekben alig ismert. Az Arabidopsis genom 26 PPP katalitikus alegységet kódol, PP1- és PP2A-típusú, újtípusú és ismétlődő kelch motívumot tartalmazó foszfatázokat. Az Arabidopsis PPP-k funkciójának tanulmányozása céljából azonosítottuk a PP6At1(AtFyPP1), PP7, BSL3 és TOPP1(PP1) foszfatáz génekben T-DNS inszerciót hordozó mutánsokat. A pp6at1 mutáns csírázási és növekedési tesztekben hiperszenzitív volt nagy koncentrációjú sóra, ozmotikumokra és abszcizinsavra (ABA). Gyengült prolinfelhalmozó képessége és csökkent benne a prolin bioszintézisét reguláló, stressz-és ABA-indukált P5CS1 gén expressziója. A fentiek alapján a PP6At1 a környezeti stresszekre adott metabolikus válaszokat szabályozza. A pp7 mutáns hipokotilmegnyúlása kék fényben fokozott volt, vörös vagy fehér fényben nem. Úgy tűnik, hogy a PP7 a kék fény jelátvitelének fontos eleme. A BSL3, TOPP1 génekben, valamint a PP2A enzim PP2A-2 katalitikus alegységének és egy B“ regulátor alegységének génjében levő inszerciókra (GABI-Kat vonalak) homozigóta növényeknek nem volt észlelhető fenotípusa.
A PP2A hőstabil inhibitor fehérjékkel asszociálódhat. Azonosítottuk a SET Arabidopsis homológját (AtSET), amely a PP2A hatékony inhibitora. A rekombináns AtSET gátolja a hiszton H3 Ser-10 oldalláncának defoszforilációját, így szerepe lehet a transzkripció szabályozásában.
Results in English
Serine/threonine specific phosphoprotein phosphatases (PPPs) are ubiquitous enzymes in all eukaryotes, but their regulatory functions are largely unknown in plants. The Arabidopsis genome encodes 26 catalytic subunits of PPPs related to PP1, PP2A, novel PPPs, and phosphatases with kelch-repeats. To study the function of Arabidopsis PPPs, we have identified T-DNA insertion mutants in the genes encoding PP6At1(AtFyPP1), PP7, BSL3, and TOPP1(PP1) phosphatases. The pp6at1 mutant was hypersensitive to high salt, osmotics and abscizic acid (ABA) as defined by germination and plant growth assays. Moreover, its impaired proline accumulation and reduced expression of the stress and ABA-induced P5CS1 gene, which controls proline biosynthesis, suggest that PP6At1 controls metabolic responses to environmental stress. The pp7 mutant showed increased hypocotyl elongation upon blue light irradiation, but not under red, or white light. Thus, PP7 appears to be an important factor in blue light signalling. Homozygous plants for the insertions in BSL3, TOPP1 and in genes encoding the PP2A-2 catalytic and a B” regulatory subunit of PP2A (GABI-Kat lines) had no observable phenotype.
PP2A can be associated with heat stable inhibitory proteins.We identified the Arabidopsis homolog of SET (AtSET), which is a potent inhibitor of PP2A. Recombinant AtSet inhibits the dephosphorylation of Ser-10 in histone H3 and might be involved in the regulation of transcription.
Farkas I; Dombrádi V; Miskei M; Szabados L; Koncz C: Arabidopsis PPP family of serine/threonine phosphatases, Trends in Plant Science, in press, 2007
Demeter A; Kovács I; Ökrész L; Cseh É; Szabados L; Koncz Cs; Dombrádi V, Farkas I: T-DNS inszerciók azonosítása Arabidopsis thaliana foszfoprotein foszfatáz génekben, MBKE Molekuláris Biológiai Szakosztály Munkaértekezlete (Tihany, 2003) Programfüzet, 92. old., 2003
Demeter A; Kovács I; Ökrész L; Cseh É; Szabados L; Koncz Cs; Dombrádi V; Farkas I: Foszfoprotein foszfatáz mutánsok izolálása Arabidopsis thaliana T-DNS inszerciós mutánsgyűjteményből, MBKE II. Jelátviteli Konferencia (Hőgyész, 2003) programja. Előadás- és poszterkivonatok 32. old., 2003
Cseh É; Demeter A; Kovács I; Ökrész L; Szabados L, Koncz Cs; Dombrádi V; Farkas I: Foszfoprotein foszfatáz T-DNS inszerciós mutánsok jellemzése Arabidopsis thaliana mutánsgyűjteményben, Magyar Biokémiai Egyesület Molekuláris Biológiai Szakosztálya 9. Munkaértekezlete, Sopron (2004). Programfüzet 134.o., 2004
Demeter A; Kovács I; Ökrész L; Cseh É; Szabados L; Koncz Cs; Farkas I; Dombrádi V: Arabidopsis foszfoprotein foszfatáz mutánsok izolálása T-DNS inszerciós mutánsgyűjteményből, V. Magyar Genetikai Kongresszus (Siófok, 2003) Programösszefoglalók, 47. old, 2003
Cseh É; Demeter A; Ökrész L; Kovács I; Szabados L; Koncz Cs; Gergely P; Dombrádi V; Farkas I:: Arabidopsis thaliana foszfoprotein foszfatáz T-DNS inszerciós mutánsok azonosítása és vizsgálata, VI. Magyar Genetikai Kongresszus, XIII. Sejt- és Fejlődésbiológiai Napok, Eger (2005). Program összefoglalók 126.o., 2005
É. Cseh; A. Demeter, L. Ökrész; I. Kovács; C. Koncz; L. Szabados; P. Gergely; V. Dombrádi, I. Farkas: Identification and characterization of Arabidopsis phosphoprotein phosphatase mutants, Europhosphatases 2005. EMBO Conference/FEBS Workshop, Cambridge, UK, Abstract Book p.96, 2005
É. Cseh; A. Demeter, L. Ökrész; I. Kovács; C. Koncz; L. Szabados; P. Gergely; V. Dombrádi, I. Farkas: Identification of Arabidopsis mutants carrying T-DNA inserts in phosphoprotein phosphatase genes, FEBS J. 272, Suppl. 1, p.83, 2005
