DELLA proteini su konzervirani masterregulatori rastakoji igraju središnju ulogu u kontroli razvoja biljaka kao odgovor na unutarnje i okolišne znakove. DELLA djeluje kao transkripcijski regulator i regrutira se za ciljane promotore tako što se veže na transkripcijske faktore (TF) i histon H2A kroz svoju GRAS domenu. Nedavne studije su pokazale da je stabilnost DELLA post-translacijsko regulirana kroz dva mehanizma: poliubikvitinacijom induciranom fitohormonom giberelinom, što dovodi do njegove brze razgradnje, i konjugacijom malih modifikatora sličnih ubikvitinu (SUMO) za povećanje njegove akumulacije. Dodatno, aktivnost DELLA je dinamički regulirana dvjema različitim glikozilacijama: interakcija DELLA-TF pojačana je O-fukozilacijom, ali je inhibirana modifikacijom O-povezanog N-acetilglukozamina (O-GlcNAc). Međutim, uloga fosforilacije DELLA ostaje nejasna, budući da su prethodne studije pokazale proturječne rezultate, u rasponu od onih koji pokazuju da fosforilacija potiče ili smanjuje razgradnju DELLA do drugih koji pokazuju da fosforilacija ne utječe na njenu stabilnost. Ovdje identificiramo mjesta fosforilacije u REPRESOR-uga1-3(RGA, AtDELLA) pročišćene iz Arabidopsis thaliana analizom masene spektrometrije i pokazuju da fosforilacija dva RGA peptida na PolyS i PolyS/T regijama potiče vezanje H2A i pojačanu aktivnost RGA. Udruživanje RGZ-a s ciljnim promotorima. Naime, fosforilacija ne utječe na interakcije RGA-TF ili stabilnost RGA. Naša studija otkriva molekularni mehanizam kojim fosforilacija inducira aktivnost DELLA.
Kako bi se razjasnila uloga fosforilacije u regulaciji funkcije DELLA, ključno je identificirati mjesta fosforilacije DELLA in vivo i provesti funkcionalne analize u biljkama. Afinitetnim pročišćavanjem biljnih ekstrakata praćeno MS/MS analizom identificirali smo nekoliko fosfozita u RGA. U uvjetima nedostatka GA povećava se fosforilacija RHA, ali fosforilacija ne utječe na njegovu stabilnost. Važno je da su ko-IP i ChIP-qPCR testovi otkrili da fosforilacija u PolyS/T regiji RGA potiče njegovu interakciju s H2A i njegovu povezanost s ciljnim promotorima, otkrivajući mehanizam kojim fosforilacija inducira funkciju RGA.
RGA se regrutira za ciljanje kromatina kroz interakciju poddomene LHR1 s TF, a zatim se veže za H2A preko svoje PolyS/T regije i poddomene PFYRE, tvoreći kompleks H2A-RGA-TF za stabilizaciju RGA. Fosforilacija Pep 2 u PolyS/T regiji između DELLA domene i GRAS domene pomoću neidentificirane kinaze pojačava vezanje RGA-H2A. Mutantni protein rgam2A ukida fosforilaciju RGA i usvaja drugačiju konformaciju proteina kako bi ometao vezanje H2A. To rezultira destabilizacijom prolaznih interakcija TF-rgam2A i disocijacijom rgam2A od ciljnog kromatina. Ova slika prikazuje samo represiju transkripcije posredovanu RGA. Sličan obrazac mogao bi se opisati za RGA-posredovanu transkripcijsku aktivaciju, osim što bi kompleks H2A-RGA-TF poticao transkripciju ciljnog gena, a defosforilacija rgam2A smanjila bi transkripciju. Slika modificirana prema Huang et al.21.
Svi kvantitativni podaci statistički su obrađeni u Excelu, a značajne razlike utvrđene su Studentovim t testom. Za preliminarno određivanje veličine uzorka nisu korištene nikakve statističke metode. Nijedan podatak nije isključen iz analize; eksperiment nije bio randomiziran; istraživači nisu bili slijepi za distribuciju podataka tijekom eksperimenta i evaluaciju rezultata. Veličina uzorka navedena je u legendi slike i datoteci s izvornim podacima.
Za više informacija o dizajnu studije pogledajte sažetak izvješća o prirodnom portfelju povezan s ovim člankom.
Podaci o proteomici masene spektrometrije dostavljeni su konzorciju ProteomeXchange putem PRIDE66 partnerskog repozitorija s identifikatorom skupa podataka PXD046004. Svi ostali podaci dobiveni tijekom ove studije prikazani su u Dopunskim informacijama, Datotekama s dopunskim podacima i Datotekama s neobrađenim podacima. Za ovaj članak navedeni su izvorni podaci.
Vrijeme objave: 8. studenog 2024