Isolierung einer neuartigen Klasse von bZIP-Transkriptionsfaktoren, die mit ABA-reagierenden und Embryospezifikationselementen im Dc3-Promotor unter Verwendung eines modifizierten Hefeein-Hybrid-Systems interagieren

Dc3 ist ein Karotten-Lea-Klasse-Gen, das während der somatischen und zygotischen Embryogenese reichlich exprimiert wird. Seine Expression ist normalerweise embryotypisch und kann auch durch Abscisinsäure induziert werden. Die regulatorischen Elemente, die die embryo-spezifische Expression von Dc3 vermitteln, befinden sich im proximalen Promotorbereich (-117 bis +26), der auch für die ABA-induzierte Expression wesentlich ist. In dieser Studie wurde eine optimierte Version des Hefeein-Hybrid-Systems verwendet, um Faktoren, die an die Promotorregion des Dc3-Gens binden, zu klonieren. Fünfundzwanzig Millionen Hefetransformanten wurden in einem einzigen Experiment gescreent, und neun unabhängige cDNA-Klone wurden aus einer Sonnenblumenbibliothek isoliert, die Proteine kodieren, die spezifisch an funktionale cis-regulatorische Elemente im Dc3-Promotor binden. Die Analyse dieser Klone zeigte, dass sie von drei verschiedenen mRNA-Spezies abstammen, die zwei basische Leucin-Zipper-Proteine kodieren. Die basischen Regionen dieser Proteine, genannt DPBF-1 und 2 (Dc3-Promotor-Bindungsfaktor-1 und 2), sind nahezu identisch zueinander und ähneln dem Pflanzen-G-Box-Bindungsfaktor GBF-4. Außerhalb der basischen Region divergieren DPBF-1 und 2 jedoch signifikant voneinander und von anderen bekannten Faktoren. Beide Faktoren weisen transkriptionale Aktivität in Hefe auf und binden an DNA als Dimere. Im Gegensatz zu anderen pflanzlichen bZIP-Faktoren erkennen DPBF-1 und 2 Sequenzen, die den ACACNNG-Kern enthalten. Der Klon dieser Faktoren demonstriert die Stärke des Ein-Hybrid-Ansatzes bei optimaler Anwendung.