Fakorenkombinationen von Proteininteraktionen erzeugen eine Vielzahl von Florigen-Aktivierungs-Komplexen in Weizen und Gerste

Das FLOWERING LOCUS T (FT) Protein ist ein zentrales Element eines mobilen Blühsignals (Florigen), das von den Blättern zum apikalem Meristem der Sprossachse (SAM) transportiert wird. Zwei FT-Monomere und zwei DNA-bindende bZIP-Transkriptionsfaktoren interagieren mit einer dimeren 14-3-3-Proteinbrücke, um einen hexamerischen Proteinkomplex zu bilden. Dieser Komplex, der als 'Florigen-Aktivierungs-Komplex' (FAC) bezeichnet wird, spielt eine entscheidende Rolle bei der Blühinduktion. Das Weizen-Homolog von FT, bezeichnet als FT1 (= VRN3), aktiviert die Expression von VRN1 in den Blättern und im SAM, was die Blüte unter induktiven langen Tagen fördert. In dieser Studie zeigen wir, dass FT1, andere FT-ähnliche Proteine und verschiedene FD-ähnliche Proteine mit mehreren Weizen- und Gersten-14-3-3-Proteinen interagieren können. Wir identifizieren auch die kritischen Aminosäurereste in FT1 und FD-ähnlichen Proteinen, die für ihre Interaktionen erforderlich sind, und zeigen, dass 14-3-3-Proteine notwendige Brücken sind, um die FT1-TaFDL2-Interaktion zu vermitteln. Mithilfe von in vivo bimolekularen fluoreszierenden Komplementations-Assays (BiFC) zeigen wir, dass die Interaktion zwischen FT1 und 14-3-3 im Zytoplasma erfolgt und dass dieser Komplex dann in den Zellkern transloziert wird, wo er mit TaFDL2 interagiert, um einen FAC zu bilden. Wir zeigen auch, dass ein FAC, das FT1, TaFDL2 und Ta14-3-3C umfasst, in vitro an den VRN1-Promotor binden kann. Schließlich zeigen wir, dass die relativen Transkriptspiegel von FD-ähnlichen und 14-3-3-Genen zwischen Geweben und Entwicklungsstadien variieren. Da FD-ähnliche Proteine die DNA-Spezifität der FACs bestimmen, kann eine Variation in der FD-ähnlichen Genexpression zu einer spatialen und zeitlichen Modulation der Effekte mobiler FT-ähnlicher Signale führen.