CPL3-eiwit reguleert DELLA

Gent 13/05/2024 - Gibberellinezuur (GA) speelt een centrale rol in veel plantaardige ontwikkelingsprocessen en is cruciaal voor gewasverbetering. DELLA-eiwitten fungeren als essentiële kernonderdrukkers in de GA-pathway. Er is echter weinig bekend over de regulatie van deze DELLA-eiwitten. Een team van onderzoekers van het VIB-UGent Centrum voor Plantensystemenbiologie en de Landbouwuniversiteit van Sichuan (China) heeft nu CPL3 geïdentificeerd als een belangrijke regulator van DELLA. Hun bevindingen zijn gepubliceerd in New Phytologist.

Gibberellinezuur (GA) is een plantenhormoon dat een centrale rol speelt in veel ontwikkelingsprocessen, zoals stengelverlenging, bladexpansie en vegetatieve groei. Het GA-signaalpad wordt onderdrukt door DELLA-eiwitten, universele groeiregulatoren actief in verschillende plantaardige ontwikkelingsprocessen zoals bloei-initiatie en zaadkieming.

Vanwege het belang van DELLA-eiwitten in de groei en ontwikkeling van planten hebben onderzoekers geprobeerd op te helderen hoe hun stabiliteit en activiteit worden gecontroleerd. Eerder onderzoek toonde aan dat de fosforylering van DELLA hun stabiliteit en functie kan beïnvloeden, maar er is weinig bekend over dit fosforyleringsproces en hoe het wordt gemoduleerd.

DELLA-eiwitten werden getarget om variëteiten met hoge opbreng te genereren tijdens de Groene Revolutie. Hun functie is immers goed geconserveerd bij vaatplanten. Daarom is het nauwkeurig begrijpen van hun regulatie een eerste stap naar verdere verbetering van gunstige gewaseigenschappen door DELLA-engineering." - Marieke Dubois, postdoc bij het VIB-UGent Centrum voor Plantensystemenbiologie

Onderzoekers van het VIB-UGent Centrum voor Plantensystemenbiologie en de Landbouwuniversiteit van Sichuan (China) hebben nu een deel van de DELLA-fosforyleringspuzzel opgehelderd. Ze presenteren C-TERMINAL DOMAIN PHOSPHATASE-LIKE 3 (CPL3) als een kandidaat-fosfatase dat fysiek interageert met DELLA-eiwitten in Arabidopsis. Door gebruik te maken van cpl3-mutanten konden ze planten met langere hypocotylen, en eerder bloeiende planten tonen. Dit zijn fenotypen die lijken op GA-geactiveerde planten. cpl3-mutanten vertoonden ook minder respons op GA-behandelingen, wat aangeeft dat CPL3 een rol speelt in GA-responsieve processen. Gecombineerd identificeren de resultaten van dit onderzoek CPL3 als een nieuw fosfatase dat interageert met DELLA om de functie ervan te reguleren.

Ons eerdere onderzoek benadrukte een rol voor CPL3 in RNA-metabolisme. Deze nieuwe resultaten suggereren zeer diverse rollen voor CPL3 in de regulatie van RNA-stabiliteit, DELLA-activiteit, plantengroei en immuniteit" - Ting Li, onderzoeker aan de Landbouwuniversiteit van Sichuan, Chengdu, China

Dit onderzoek werd uitgevoerd met behulp van FWO- en Methusalem-financiering en de Nationale Natuurwetenschappelijke Stichting van China.

Publication: https://doi.org/10.1111/nph.19742

Over het VIB-UGent Centrum voor Planten Systeembiologie

Het VIB-UGent Centrum voor Planten Systeembiologie wil inzicht krijgen in hoe planten groeien en reageren op de omgeving. Hun wetenschappers bestuderen hoe bladeren en wortels worden gevormd, welke micro-organismen er op en rond de plant leven en welke stoffen planten aanmaken. Ze brengen de genetische verscheidenheid van het plantenrijk in kaart. Deze kennis kan leiden tot duurzame innovaties in landbouw en voeding.

Over VIB

Basisonderzoek in de levenswetenschappen, dat is de kernactiviteit van VIB. Enerzijds de grenzen verleggen van wat we weten over moleculaire mechanismen, hoe deze mechanismen levende wezens zoals mensen, dieren, planten en micro-organismen regelen, en anderzijds zorgen voor tastbare resultaten die bijdragen aan een betere samenleving. Gestoeld op een partnerschap met vijf Vlaamse universiteiten - UGent, KU Leuven, Universiteit Antwerpen, Vrije Universiteit Brussel en Universiteit Hasselt – en een stevig investeringsprogramma, bundelt VIB de expertise van 81 onderzoeksgroepen in één instituut. Het techtransfer-team van VIB vertaalt proactief biologische inzichten in nieuwe economische activiteiten die op hun beurt weer kunnen leiden tot nieuwe producten, medicijnen e.d. die kunnen gebruikt worden in de geneeskunde, landbouw en tal van andere toepassingen. VIB neemt ook actief deel aan het publieke debat over biotechnologie door het ontwikkelen en verspreiden van een breed scala aan wetenschappelijk onderbouwde informatie over alle aspecten van de biotechnologie. Meer info op www.vib.be.