Transcriptional regulation of defence gene expression by a VQ-motif containing protein

Abstract

Pflanzen reagieren auf Pathogene mit Abwehrreaktionen, die massive transkriptionelle Veränderungen behinhalten. Proteine mit VQ-motiv (VQs) interagieren mit Transkriptionsfaktoren (z.B. WRKYs), um die Genexpression zu modulieren. Zehn VQs aus Arabidopsis thaliana, die MVQs genannt werden, stellen Substrate der Pathogen-responsiven MAPKs MPK3/6 dar und sind möglicherweise an der transkriptionellen Regulation von Abwehrgenen beteiligt. In dieser Arbeit wurden durch Microarray-Analysen Gene und zelluläre Prozesse identifiziert, die potenziell durch MVQ1 kontrolliert werden und auf eine Rolle von MVQ1 als negativer Regulator der Pflanzenabwehr hindeuten.Die Entdeckung von MVQ1-WRKY-DNA Komplexen führte zur Identifizierung von mehr als 200 direkten Zielgenen von MVQ1 mittels ChIP-seq. Laut eines in dieser Arbeit entwickelten Modells liegt MVQ1 möglicherweise mit WRKYs in Repressorkomplexen vor, um die Expression von Abwehrgenen zu inhibieren.

Plants respond to pathogen attacks with defence responses that involve transcriptional reprogramming. VQ-motif containing proteins (VQs) interact with transcription factors (e.g. WRKYs) and are thus implicated in the regulation of gene expression. Members of a subgroup of Arabidopsis thaliana VQs, termed MVQs, are substrates of the pathogen-responsive MAPKs MPK3/6 and might contribute to the transcriptional regulation of defence responses. Here, a microarray analysis of MVQ1 misexpression lines uncovered genes and pathways that are controlled by MVQ1, establishing MVQ1 as a novel negative transcriptional regulator of immunity. Furthermore, the existence of MVQ1-WRKY-DNA complexes was discovered and led to to the identification of more than 200 direct MVQ1 target genes by ChIP-seq analysis. According to a model proposed in this work, MVQ1 engages with WRKYs in repressor complexes to inhibit defence gene expression.