Characterization of Arabidopsis thaliana FLOTILLINs and HYPERSENSITIVE INDUCED RESPONSE proteins - dynamics, interactions and functions

Abstract

Předkládaná práce zahrnuje tři původní články a jeden článek přehledový zaměřené na tematiku flotillinů (FLOT) a hypersensitive induced reaction proteinů (HIR) u Arabidopsis thaliana. FLOT a HIR jsou příbuzné rodiny proteinů asociovaných s membránami, které náležejí do nadrodiny proteinů s SPFH doménou. Zatímco FLOTy jsou přítomné u organismů všech evolučních linií, HIRy se specificky vyskytují jen u rostlin. Přehledový článek sumarizuje poznatky o FLOTech a HIRech z různých organismů, především s ohledem na jejich buněčnou lokalizaci, interakci s membránami, interakci s ostatními proteiny a na jejich možnou funkci. Prezentované původní články sledovaly tři směry zkoumání AtFLOTu a AtHIRů: zapojení do reakcí na exogenní podněty; nalezení proteinových interakčních partnerů; a vnitrobuněčnou lokalizaci a popis dynamiky těchto proteinů. První přístup spočíval v měření transkripce a sady fenotypovacích pokusů provedených na deletantech pro jednotlivé AtFLOT při ošetřeních biotickým a abiotickým stresem a fytohormony. Byly zjištěny změny v transkripci, nicméně jsme nepozorovali žádný měřitelný fenotypový projev u deletantů AtFLOT, který by se lišil od účinku ošetření na divoký typ. V druhém článku jsme se zaměřili na interaktom AtFLOT2 a pomocí koimunoprecipitace a následné hmotnostně spektrometrické...

This work is a collection of three research articles and one review article focused on flotillins (FLOTs) and hypersensitive induced reaction proteins (HIRs) in Arabidopsis thaliana. FLOTs and HIRs are closely related membrane-associated proteins forming two subfamilies both belonging to SPFH domain superfamily. While FLOTs are present in organisms of all evolutionary lineages HIRs are plant specific proteins. The review article sums up the knowledge gained on FLOTs and HIRs from different organisms in terms of cellular localization, interaction with cellular membranes and with other proteins, and physiological functions. The research articles were targeted at three aspects of AtFLOTs and AtHIRs: involvement in response to exogenous stimuli; determination of protein interactors; and subcellular localization and dynamics. The first aspect was approached by transcription measurement of AtFLOTs and phenotypic screen of single loss-of-function mutants of AtFLOTs upon various treatments covering biotic and abiotic stress and phytohormone application. Although we observed changes in transcription none of the treatments provoked a phenotype manifestation in any of AtFLOT mutants. In the second article we focused on interactome of AtFLOT2 and performed co- immunoprecipitation followed by mass spectrometry...