DELLA proteini so ohranjeni mojstriregulatorji rastiki igrajo osrednjo vlogo pri nadzoru razvoja rastlin kot odgovor na notranje in okoljske znake. DELLA deluje kot transkripcijski regulator in se rekrutira za ciljne promotorje z vezavo na transkripcijske faktorje (TF) in histon H2A prek svoje domene GRAS. Nedavne študije so pokazale, da je stabilnost DELLA post-translacijsko regulirana prek dveh mehanizmov: poliubikvitinacije, ki jo povzroči fitohormon giberelin, kar vodi do njegove hitre razgradnje, in konjugacije majhnih ubikvitinu podobnih modifikatorjev (SUMO), da se poveča njegovo kopičenje. Poleg tega je aktivnost DELLA dinamično regulirana z dvema različnima glikozilacijama: interakcija DELLA-TF je okrepljena z O-fukozilacijo, vendar zavirana z O-vezano modifikacijo N-acetilglukozamina (O-GlcNAc). Vendar vloga fosforilacije DELLA ostaja nejasna, saj so prejšnje študije pokazale nasprotujoče si rezultate, od tistih, ki kažejo, da fosforilacija spodbuja ali zmanjša razgradnjo DELLA, do drugih, ki kažejo, da fosforilacija ne vpliva na njeno stabilnost. Tukaj identificiramo mesta fosforilacije v REPRESSORJUga1-3(RGA, AtDELLA), očiščen iz Arabidopsis thaliana z analizo masne spektrometrije in kažejo, da fosforilacija dveh peptidov RGA na regijah PolyS in PolyS/T spodbuja vezavo H2A in povečano aktivnost RGA. Združenje RGA s ciljnimi promotorji. Predvsem fosforilacija ne vpliva na interakcije RGA-TF ali stabilnost RGA. Naša študija razkriva molekularni mehanizem, s katerim fosforilacija inducira aktivnost DELLA.
Za pojasnitev vloge fosforilacije pri uravnavanju funkcije DELLA je ključnega pomena identificirati mesta fosforilacije DELLA in vivo in izvesti funkcionalne analize v rastlinah. Z afinitetnim čiščenjem rastlinskih izvlečkov, ki mu je sledila MS/MS analiza, smo identificirali več fosfozitov v RGA. V pogojih pomanjkanja GA se fosforilacija RHA poveča, vendar fosforilacija ne vpliva na njeno stabilnost. Pomembno je, da so testi co-IP in ChIP-qPCR razkrili, da fosforilacija na PolyS/T regiji RGA spodbuja njeno interakcijo s H2A in njeno povezavo s ciljnimi promotorji, kar razkriva mehanizem, s katerim fosforilacija inducira funkcijo RGA.
RGA se rekrutira za ciljanje na kromatin z interakcijo poddomene LHR1 s TF in se nato veže na H2A prek njegove regije PolyS/T in poddomene PFYRE, pri čemer tvori kompleks H2A-RGA-TF za stabilizacijo RGA. Fosforilacija Pep 2 v regiji PolyS/T med domeno DELLA in domeno GRAS z neidentificirano kinazo poveča vezavo RGA-H2A. Mutantni protein rgam2A odpravi fosforilacijo RGA in sprejme drugačno konformacijo proteina, da moti vezavo H2A. Posledica tega je destabilizacija prehodnih interakcij TF-rgam2A in disociacija rgam2A od ciljnega kromatina. Ta slika prikazuje samo transkripcijsko represijo, ki jo posreduje RGA. Podoben vzorec bi lahko opisali za RGA-posredovano transkripcijsko aktivacijo, le da bi kompleks H2A-RGA-TF spodbujal transkripcijo ciljnega gena, defosforilacija rgam2A pa bi zmanjšala transkripcijo. Slika spremenjena iz Huang et al.21.
Vse kvantitativne podatke smo statistično analizirali z Excelom, značilne razlike pa ugotavljali s Studentovim t testom. Za predhodno določitev velikosti vzorca niso bile uporabljene nobene statistične metode. Noben podatek ni bil izključen iz analize; poskus ni bil randomiziran; raziskovalci se niso slepili glede distribucije podatkov med poskusom in vrednotenja rezultatov. Velikost vzorca je navedena v legendi slike in izvorni podatkovni datoteki.
Za več informacij o zasnovi študije si oglejte povzetek poročila o naravnem portfelju, ki je povezan s tem člankom.
Podatki proteomike masne spektrometrije so bili prispevani konzorciju ProteomeXchange prek partnerskega repozitorija PRIDE66 z identifikatorjem nabora podatkov PXD046004. Vsi drugi podatki, pridobljeni med to študijo, so predstavljeni v dodatnih informacijah, datotekah z dodatnimi podatki in datotekah z neobdelanimi podatki. Za ta članek so navedeni izvorni podatki.
Čas objave: Nov-08-2024