Význam rostlinných proteinů z podrodiny ABCB pro transport auxinu

Abstract

Polar auxin transport provides essential directional and positional information for many developmental processes in plants. At the cellular level, it is realized by both passive diffusion and the active transport through the membrane proteins - AUX1/LAXes, PINs and ABCBs. The aim of this thesis was to characterize the role of ABCB1, ABCB4 and ABCB19 proteins in polar auxin transport using transformed tobacco BY-2 cell lines. It was shown that the plasma membrane (PM) localization of the ABCB1, 4 and 19 is not polar. The ABCB4 was also more stable on PM after the treatment with auxin influx inhibitors; making use of ABCB4-cell line helped to uncover new characteristics of markers of endocytosis - the FM- dyes. The induction of ABCB19 has led to a decrease in 3 H-NAA accumulation with characteristic auxin starvation phenotype, similar to PIN7 overexpressing cell line, that could be rescued in case of PIN7 cell line by application of the auxin efflux inhibitor NPA; however, the accumulation of auxin in ABCB19-overexpressing cell line was less sensitive to NPA and the rescue of the auxin starvation phenotype was ineffective. Importantly, unique property of the ABCB4 was demonstrated: It displayed dual, auxin-concentration-dependent auxin transport activity in Arabidopsis roots, tobacco BY-2 and yeast cells. The...

Polární transport auxinu poskytuje základní informaci o směru a poloze pro řadu vývojových procesů v rostlinách. Na buněčné úrovni je uskutečňován jak pasivní difuzí tak aktivním transportem prostřednictvím membránových proteinů - AUX1/LAX, PIN a ABCB. Cílem této disertační práce bylo charakterizovat roli ABCB1, ABCB4 a ABCB19 proteinů v polárním transportu auxinu s využitím transformovaných tabákových BY-2 buněčných linií. Ukázalo se, že lokalizace ABCB1, 4 a 19 proteinů na plazmatické membráně (PM) je nepolární. ABCB4 protein na PM byl po ošetření inhibitory auxinového transportu do buňky (1-NOA, 2-NOA a CHPAA) stabilnější; navíc využití ABCB4 buněčné linie pomohlo odhalit nové vlastnosti endocytotických markerů - FM barviv. Indukce ABCB19 proteinu vedla ke snížení akumulace 3 H-NAA s charakteristickým buněčným fenotypem, podobně jako u PIN7 overexprimované buněčné linie. Tento charakteristický fenotyp mohl být v případě PIN7 overexprimované buněčné linie zvrácen aplikací NPA jako inhibitoru transportu auxinu ven z buněk, zatímco v případě k NPA méně citlivé ABCB19 overexprimující buněčné linii ke zvrácení fenotypu nedošlo. Za důležité lze považovat, že se podařilo prokázat jedinečnou vlastnost ABCB4 proteinu: jeho duální koncentračně závislou funkci při transportu auxinu v kořenech Arabidopsis,...