DELLA proteīni ir konservēti meistariaugšanas regulatorikam ir galvenā loma augu attīstības kontrolē, reaģējot uz iekšējām un vides norādēm. DELLA darbojas kā transkripcijas regulators un tiek piesaistīta mērķa promotoriem, saistoties ar transkripcijas faktoriem (TF) un histonu H2A caur savu GRAS domēnu. Jaunākie pētījumi liecina, ka DELLA stabilitāti pēctranslācijas regulē divi mehānismi: fitohormona giberelīna izraisīta poliubiquitinācija, kas noved pie tā straujas degradācijas, un mazu ubiquitīnam līdzīgu modifikatoru (SUMO) konjugācija, lai palielinātu tā uzkrāšanos. Turklāt DELLA aktivitāti dinamiski regulē divas dažādas glikozilācijas: DELLA-TF mijiedarbību pastiprina O-fukozilēšana, bet kavē O-saistīta N-acetilglikozamīna (O-GlcNAc) modifikācija. Tomēr DELLA fosforilēšanas loma joprojām nav skaidra, jo iepriekšējie pētījumi ir uzrādījuši pretrunīgus rezultātus, sākot no tiem, kas liecina, ka fosforilēšana veicina vai samazina DELLA degradāciju, līdz citiem, kas liecina, ka fosforilēšana neietekmē tā stabilitāti. Šeit mēs identificējam fosforilēšanas vietas REPRESSORga1-3(RGA, AtDELLA), kas attīrīts no Arabidopsis thaliana ar masas spektrometrijas analīzi, un parāda, ka divu RGA peptīdu fosforilēšana PolyS un PolyS/T reģionos veicina H2A saistīšanos un pastiprina RGA aktivitāti. RGA saistīšana ar mērķa promotoriem. Jāatzīmē, ka fosforilēšana neietekmē RGA-TF mijiedarbību vai RGA stabilitāti. Mūsu pētījums atklāj molekulāro mehānismu, ar kuru fosforilēšana izraisa DELLA aktivitāti.
Lai noskaidrotu fosforilēšanas lomu DELLA funkcijas regulēšanā, ir ļoti svarīgi identificēt DELLA fosforilēšanas vietas in vivo un veikt funkcionālās analīzes augos. Veicot augu ekstraktu afinitātes attīrīšanu, kam sekoja MS/MS analīze, mēs identificējām vairākus fosfosītus RGA. GA deficīta apstākļos RHA fosforilēšanās palielinās, bet fosforilēšanās neietekmē tā stabilitāti. Svarīgi, ka ko-IP un ChIP-qPCR testi atklāja, ka fosforilēšanās RGA PolyS/T reģionā veicina tā mijiedarbību ar H2A un tā saistību ar mērķa promotoriem, atklājot mehānismu, ar kuru fosforilēšanās inducē RGA funkciju.
RGA tiek piesaistīts mērķa hromatīnam, izmantojot LHR1 apakšdomēna mijiedarbību ar TF, un pēc tam saistās ar H2A caur tā PolyS/T reģionu un PFYRE apakšdomēnu, veidojot H2A-RGA-TF kompleksu, lai stabilizētu RGA. Pep 2 fosforilēšana PolyS/T reģionā starp DELLA domēnu un GRAS domēnu ar neidentificētu kināzi pastiprina RGA-H2A saistīšanos. Rgam2A mutanta proteīns pārtrauc RGA fosforilēšanu un pieņem atšķirīgu proteīna konformāciju, traucējot H2A saistīšanos. Tas izraisa pārejošas TF-rgam2A mijiedarbības destabilizāciju un rgam2A disociāciju no mērķa hromatīna. Šajā attēlā ir attēlota tikai RGA mediēta transkripcijas represija. Līdzīgu modeli varētu aprakstīt RGA mediētai transkripcijas aktivācijai, izņemot to, ka H2A-RGA-TF komplekss veicinātu mērķa gēna transkripciju, bet rgam2A defosforilēšana samazinātu transkripciju. Attēls ir modificēts no Huang et al.21.
Visi kvantitatīvie dati tika statistiski analizēti, izmantojot Excel, un nozīmīgas atšķirības tika noteiktas, izmantojot Stjudenta t testu. Izlases lieluma provizoriskai noteikšanai netika izmantotas statistiskās metodes. Nekādi dati netika izslēgti no analīzes; eksperiments netika randomizēts; pētnieki eksperimenta laikā ievēroja datu sadalījumu un rezultātu izvērtēšanu. Izlases lielums ir norādīts attēla aprakstā un avota datu failā.
Lai iegūtu plašāku informāciju par pētījuma dizainu, skatiet ar šo rakstu saistīto Dabas portfeļa ziņojuma kopsavilkumu.
Masas spektrometrijas proteomikas dati ir sniegti ProteomeXchange konsorcijam, izmantojot PRIDE66 partnera repozitoriju ar datu kopas identifikatoru PXD046004. Visi pārējie šajā pētījumā iegūtie dati ir sniegti papildinformācijā, papildu datu failos un neapstrādātu datu failos. Šim rakstam ir sniegti avota dati.
Publicēšanas laiks: 2024. gada 8. novembris