Structural regulation of translation initiation factor eIF3E in plant gametophytes

Abstract

THESIS SYNOPSIS This thesis focuses on the characterization of RNA binding proteins (RBPs) that are intricate in the selection and translation of mRNA harbouring cis regulatory elements to guide the male and female gametophytes development. The eukaryotic translation initiation complex (eIF3) is contemplated to be the most prevalent to function in both sporophytic and gametophytic development. The major goal of this dissertation is to investigate the structural regulation and mechanisms of eIF3 complex subunit E (eIF3E) in controlling plant fertility. We show that eIF3E regulate mRNA translation via enhancer-repressor motifs combination to maintain normal pollen development. Further, this dissertation demonstrate that eIF3E-PCI domain plays a crucial role in eIF3E dissociation post translation initiation and simultaneously engages eIF3E assembly with the proteasome supercomplex for protein quality surveillance. We provide evidence that PCI domain situated phosphorylation sites, Thr417 and Ser421, are critical for eIF3E interaction with eIF3L accessory subunit and modulate the translational capacity of eIF3E-dependent cis-motifs containing mRNA translatability. Using reverse genetics, we decipher that loss of function eif3e causes pollen abortion at pollen mitosis I (PMI), loss in pollen viability and pollen...

SHRNUTÍ DISERTAČNÍ PRÁCE Tato disertační práce se zaměřuje na charakterizaci RNA vazebných proteinů (RBP), které se podílejí na selekci a translaci mRNA, které nesou cis regulační elementy, které řídí vývoj samčího a samičího gametofytu. Předpokladem je, že complex eukaryotického translačního iniciačního faktoru 3 (eIF3) patří k funkčním regulátorům vývoje sporofytu i gametofytu. Hlavním cílem této disertační práce je prozkoumat strukturní regulaci a mechanismy působení podjednotky E komplexu eIF3 (eIF3E) během rozmnožování rostlin. Ukazujeme, že eIF3E reguluje translaci mRNA prostřednictvím kombinace enhancer-represorových motivů pro udržení normálního vývoje pylu. Dále tato disertační práce ukazuje, že PCI doména proteinu eIF3E hraje klíčovou roli v disociaci eIF3E po iniciaci translace a současně zprostředkuje provázanost eIF3E se superkomplexem proteazomu pro dohled nad kvalitou proteinů. Také dokazujeme, že fosforylační místa v doméně PCI, Thr417 a Ser421, jsou kritická pro interakci eIF3E s vedlejší podjednotkou eIF3L a také modulují translační kapacitu cis-motivů závislých na eIF3E, které ovlivňují translační schopnost mRNA. Pomocí reverzní genetiky jsme prokázali, že ztráta funkce eif3e způsobuje aborci pylu během pylové mitózy I (PMI), ztrátu životaschopnosti pylu a klíčení pylu, což v důsledku...