Role of the transcription factor Cytokinin Response Factor 6 (CFR6) in redox signalling

Nora Witkovská

Bachelor's thesis

Role transkripčního faktoru Cytokinin Response Factor 6 (CFR6) v redoxní signalizaci

Abstract:

Cytokininy jsou fytohormony, které zprostředkovávají mnohé vývojové procesy rostlin, přičemž jejich další důležitá úloha spočívá v oblasti kontroly tolerance stresu. Předešlé analýzy poukazují na to, že faktor Cytokinin Response Factor 6 (CFR6) hraje důležitou úlohu při signalizaci oxidačního stresu, avšak přesný mechanismus fungování CRF6 v této oblasti je doposud stále neznámý. Hlavním cílem této práce bylo studium úlohy CRF6 v odpovědi na redoxní stresové podněty a analýza jeho mechanismů a molekulární funkce díky identifikaci proteinových interaktorů. Jednokroková imunoprecipitace (IP) spolu s hmotností spektrometrií (MS) byly použity na analýzu CRF6 značeného zeleným fluorescenčním proteinem (GFP) a stanovili téměř 300 proteinů se zvýšenou aktivitou, zapojených do procesů metabolismu, biosyntézy, signální transdukce, biologie ribozomů a transportu. Tři hlavní antioxidační enzymy (KATALÁZA 2 a 3 a ASKORBÁT PEROXIDÁZA 1) patří mezi předpokládané proteinové interaktory, které potvrzují hypotézu, že CRF6 hraje úlohu při modulaci redoxní homeostázy. Na potvrzení těchto zjištění jsme následně použili kvasinkový dvouhybridový systém a izolované mutanty bez fotorespirační katalásové aktivity, které můžou být použiti na další pochopení konceptu CRF6 ve stresových reakcích.

Abstract:

Cytokinins are phytohormones that mediate many major plant developmental processes but are also recognized for their role in stress tolerance. Recent findings propose that the cytokinin induced transcription factor Cytokinin Response Factor 6 (CRF6) plays an important role in oxidative stress signaling, but the exact mechanism is not yet clear. The main objective of this work was to review the role of CRF6 in stress signaling and to identify novel molecular functions by assessing its protein interactors. By employing single-step immunoprecipitation (IP) and mass spectrometry (MS) analysis of Green Fluorescence Protein (GFP)-labeled CRF6 we identified nearly 300 putative proteins interactors implicated in various functional categories such as metabolism, biosynthesis, signal transduction, ribosome biology, and transport. Interestingly, three major antioxidant enzymes (CATALASE 2 and 3, and ASCORBATE PEROXIDASE 1) were among the putative protein interactors corroborating the idea that CRF6 has a role in modulating redox homeostasis. To validate those findings, we used Yeast Two-Hybrid assay and isolated mutants lacking photorespiratory catalase activity, which can be used to further study the role of CRF6 in stress responses.

Keywords

oxidační stres, antioxidační systém, Cytokinin Response Factor 6, cytokinin, proteinové interaktory

Keywords

oxidative stress, antioxidant defense system, Cytokinin Response Factor 6, cytokinin, protein interactors

Language used: English

Date on which the thesis was submitted / produced: 5. 5. 2022

Thesis defence

• Date of defence: 8. 6. 2022
• Supervisor: Pavel Kerchev, Ph.D.
• Reader: Michael Wrzaczek, externi

Mendel University in Brno

Faculty of AgriSciences

Bachelor programme / field:
Agrobiology / Molecular biology and biotechnology