Protein-Protein-Interaktionen und Gen-Koexpressionskarten von ARFs und Aux/IAAs in Arabidopsis

Das Phytohormon Auxin reguliert nahezu alle Aspekte des Pflanzenwachstums und der -entwicklung. Basierend auf dem aktuellen Modell in Arabidopsis thaliana unterdrücken Auxin/Indol-3-essigsäure (Aux/IAA) Proteine auxininduziertes Gene, indem sie Auxinreaktions-Transkriptionsfaktoren (ARFs) hemmen. Experimentelle Beweise legen nahe, dass die Heterodimerisierung zwischen Aux/IAA und ARF-Proteinen mit ihren einzigartigen biologischen Funktionen in Verbindung steht. Ziel dieser Studie war es, die Protein-Protein-Interaktionskarte der Aux/IAA-ARF-Proteine unter Verwendung vollständiger Längensequenzen zu erstellen und die interagierenden Proteinpaaren spezifischen Gen-Koexpressionsnetzwerken zuzuordnen, um gewebespezifische Reaktionen des Aux/IAA-ARF-Interaktoms zu definieren. Paarweise Interaktionen zwischen 19 ARFs und 29 Aux/IAAs führten zur Identifizierung von 213 spezifischen Interaktionen, von denen 79 zuvor unbekannt waren. Die Einbeziehung der Koexpressionsprofile mit den Daten zur Protein-Protein-Interaktion zeigte eine starke Korrelation der Genkoexpression für 70 % der ARF-Aux/IAA-interagierenden Paare in mindestens einem Gewebe/Organ, was auf die biologische Bedeutung dieser Interaktionen hinweist. Wichtig ist, dass ARF4-8 und 19, die mit fast allen Aux-Aux/IAA interagierten, breite Koexpressionsbeziehungen mit Aux/IAA-Genen zeigten und somit die zentralen Knotenpunkte des Koexpressionsnetzwerks bildeten. Unsere Analysen bieten neue Einblicke in die biologische Bedeutung der ARF-Aux/IAA-Assoziationen in der Morphogenese und Entwicklung verschiedener Pflanzengewebe und -organe.