RING/U-box E3-Protein BIR1 interagiert mit dem Gerüstrepressor BROAD LEAF1 von Gerste und ubiquitiniert ihn

Die Festlegung der endgültigen Blattgröße bei Pflanzen hängt von der präzisen Regulierung von zwei miteinander verbundenen Prozessen, Zellteilung und Zellvergrößerung, ab. Das Gerstenprotein BROAD LEAF1 (BLF1) (Hordeum vulgare) limitiert die Zellproliferation und das Blattwachstum in der Breite. Wie jedoch die Werte dieses potenten Repressors des Blattwachstums kontrolliert werden, bleibt unklar. Hier nutzten wir ein Hefezwei-Hybrid-Screening, um die BLF1-INTERAGIERENDE RING/U-BOX 1 (BIR1) E3-Ubiquitin-Ligase zu identifizieren, die mit BLF1 interagiert, und bestätigten die Interaktion der beiden Proteine in Pflanzen. Die Hemmung des Proteasoms führte zur Überakkumulation eines BLF1-eGFP-Fusionsproteins, wenn es zusammen mit BIR1 exprimiert wurde, und ein in vivo Ubiquitinierungsassay in Bakterien bestätigte, dass BIR1 die Ubiquitinierung des BLF1-Proteins vermitteln kann. Im Einklang mit der Regulation des endogenen BLF1 in Gerste durch proteasomale Abbau, verursachte die Hemmung des Proteasoms in BLF1-vYFP-exprimierenden Gerstenpflanzen eine Akkumulation des BLF1-Proteins. Das BIR1-Protein ko-lokalisiert mit BLF1 in Kernen und schien die BLF1-Proteinwerte zu reduzieren. Die Analyse von bir1-1 Knock-out-Mutanten deutete auf die Beteiligung von BIR1 an der Kontrolle des Blattwachstums hin, jedoch hauptsächlich in Bezug auf die Blattlänge. Insgesamt deuten unsere Ergebnisse darauf hin, dass der proteasomale Abbau, teilweise vermittelt durch BIR1, dazu beiträgt, die BLF1-Proteinspiegel in Gerste fein abzustimmen.