The C-terminal domain of FUSCA3 negatively regulates mRNA and protein levels, and mediates sensitivity to the hormones abscisic acid and gibberellic acid in Arabidopsis

Chez Arabidopsis thaliana, le facteur de transcription FUSCA3 (FUS3) contrôle la transition entre la phase embryonnaire et la phase végétative du développement en régulant les concentrations d’acide abscissique (ABA) et d’acide gibbérellique (GA). L’accumulation de FUS3 est régulée à la baisse par la GA et à la hausse par l’ABA, dans une boucle de rétroaction dont le mécanisme n’a pas encore été déterminé. Dans la présente étude, nous avons utilisé la construction FUS3-GFP pour montrer que la quantité de protéine FUS3 diminue considérablement entre le milieu et la fin de l’embryogenèse, alors que l’ARNm de la protéine est présent en grande quantité. Des études de délétion ont mis en évidence un domaine C‑terminal (CTD) qui régule à la baisse les quantités d’ARNm et de protéines et joue un rôle dans la sensibilité à l’ABA et à la GA. En effet, lorsque la protéine FUS3 ne comporte pas ce domaine C‑terminal, la plante accumule de grandes quantités de cette variante qui est insensible aux effets stabilisants du GA et déstabilisants de l’ABA. En revanche, la fusion de différents fragments du CTD à la GFP suffit à réduire de beaucoup la fluorescence de la GFP. La fluorescence du CTD-GFP peut être accrue par l’ABA et le paclobutrazol, un inhibiteur de la biosynthèse du GA. Les essais de dégradation acellulaires montrent que la protéine FUS3 a une courte durée de vie. La protéine FUS3 est dégradée par le protéasome 26S, tant in vitro qu’in vivo, et le CTD agit sur sa vitesse de dégradation. Contrairement à la protéine native, la protéine FUS3 sans son CTD est incapable de complémenter entièrement le mutant fus3-3; le CTD est donc essentiel à la fonctionnalité de la protéine. En conclusion, cette étude a permis d’identifier un CTD qui maintient une faible quantité de FUS3 durant l’embryogenèse et au début de la germination, un CTD qui est essentiel à la fonctionnalité de la FUS3 et à sa sensibilité à l’ABA et au GA.