Characterization of the exocyst complex SEC15 subunit in A. thaliana

Abstract

Exocytóza je posledním krokem buněčné sekrece a zprostředkuje ji proteinový komplex nazývaný exocyst. Exocyst je evolučně konzervovaný poutací komplex, který slouží jako kotva, která přichycuje sekretorický váček k cílové membráně. Exocyst se skládá z osmi podjednotek: Sec3, Sec5, Sec6, Sec8, Sec10, Sec15, Exo84 a Exo70, přičemž podjednotka Sec15 byla identifikována jako spoj mezi sekretorickým váčkem a zbytkem exocystu pomocí interakce s malou GTPázou a jejím výměnným faktorem (GEF). Tato práce si kladla za cíl ověřit, zda by podjednotka exocystu SEC15B mohla hrát podobnou úlohu i v rostlinné buňce. Nejprve byly analyzovány dvě mutantní linie sec15b Arabidopsis thaliana ve znacích typických pro ostatní podjednotky exocystu. Přestože jsou některé fenotypové znaky plastické, obě linie vykazují stejné tendence v chování a zároveň jsou jejich fenotypové znaky zpravidla shodné s mutanty v jiných podjednotkách exocystu. Linie sec15b-1 má výraznější projevy mutace, které zahrnují narušenou tvorbu semenného obalu, elongaci etiolovaného hypokotylu, růstu prýtu a primárního kořene, zakládání postranních větví a postranních kořenů, průměr růžice a nečekaně i růst pylových láček. Fenotyp linie sec15b-1 byl úspěšně komplementován genem SEC15B pod vlastním promotorem. Komplementační test ukázal, že izoformy...

The final step of secretion termed exocytosis is mediated by the exocyst complex. The exocyst is an evolutionary conserved protein complex that tethers secretory vesicle to the target membrane and consists of eight subunits: Sec3, Sec5, Sec6, Sec8, Sec10, Sec15, Exo84, and Exo70. Sec15 exocyst subunit was previously shown to connect the rest of the exocyst complex with a secretory vesicle in yeast, mammals and fruit fly via interaction with Rab GTPase and GEF of Rab GTPase. Here, I show that plant SEC15B potentially functions in evolutionary conserved manner. First, two mutant lines of Arabidopsis thaliana sec15b mutant were tested in characteristics typical for other exocyst mutants. Although some characteristics reach certain level of plasticity, both sec15b-1 and sec15b-2 show similar tendencies, which are mostly consistent with defects with other mutants in exocyst subunits. sec15b-1 has been determined as a stronger allele that is defective in formation of seed coat, elongation of etiolated hypocotyl, growth of stem and primary root, establishment of axillary branches and lateral roots, diameter of rosette and, unexpectedly, growth of pollen tubes. Phenotype of sec15b-1 was rescued by insertion of SEC15B gene under SEC15B promotor. Second, complementation test showed that SEC15B and SEC15A are...