Protein DELLA dipelihara sebagai indukpengawal selia pertumbuhanyang memainkan peranan penting dalam mengawal perkembangan tumbuhan sebagai tindak balas kepada isyarat dalaman dan persekitaran. DELLA bertindak sebagai pengawal selia transkripsi dan direkrut untuk menyasarkan promoter dengan mengikat faktor transkripsi (TF) dan histon H2A melalui domain GRASnya. Kajian terbaru menunjukkan bahawa kestabilan DELLA dikawal selia secara pasca-translasi melalui dua mekanisme: poliubiquitination yang disebabkan oleh fitohormon giberelin, yang membawa kepada degradasinya yang cepat, dan konjugasi pengubah suai seperti ubiquitin kecil (SUMO) untuk meningkatkan pengumpulannya. Di samping itu, aktiviti DELLA dikawal selia secara dinamik oleh dua glikosilasi yang berbeza: interaksi DELLA-TF dipertingkatkan oleh O-fucosilation tetapi dihalang oleh pengubahsuaian N-asetilglukosamin (O-GlcNAc) yang dipautkan O. Walau bagaimanapun, peranan fosforilasi DELLA masih tidak jelas, kerana kajian terdahulu telah menunjukkan hasil yang bercanggah, daripada kajian yang menunjukkan bahawa fosforilasi menggalakkan atau mengurangkan degradasi DELLA kepada kajian lain yang menunjukkan bahawa fosforilasi tidak menjejaskan kestabilannya. Di sini, kami mengenal pasti tapak fosforilasi dalam REPRESSORga1-3(RGA, AtDELLA) yang ditulenkan daripada Arabidopsis thaliana melalui analisis spektrometri jisim dan menunjukkan bahawa fosforilasi dua peptida RGA di kawasan PolyS dan PolyS/T menggalakkan pengikatan H2A dan meningkatkan aktiviti RGA. Perkaitan RGA dengan promoter sasaran. Terutamanya, fosforilasi tidak menjejaskan interaksi RGA-TF atau kestabilan RGA. Kajian kami mendedahkan mekanisme molekul yang mana fosforilasi mendorong aktiviti DELLA.
Untuk menjelaskan peranan fosforilasi dalam mengawal selia fungsi DELLA, adalah penting untuk mengenal pasti tapak fosforilasi DELLA secara in vivo dan menjalankan analisis fungsi dalam tumbuhan. Melalui penulenan afiniti ekstrak tumbuhan diikuti dengan analisis MS/MS, kami mengenal pasti beberapa tapak fosforilasi dalam RGA. Di bawah keadaan kekurangan GA, fosforilasi RHA meningkat, tetapi fosforilasi tidak menjejaskan kestabilannya. Yang penting, ujian ko-IP dan ChIP-qPCR mendedahkan bahawa fosforilasi di kawasan PolyS/T RGA menggalakkan interaksinya dengan H2A dan kaitannya dengan promoter sasaran, mendedahkan mekanisme fosforilasi mendorong fungsi RGA.
RGA direkrut untuk mensasarkan kromatin melalui interaksi subdomain LHR1 dengan TF dan kemudian mengikat kepada H2A melalui rantau PolyS/T dan subdomain PFYRE, membentuk kompleks H2A-RGA-TF untuk menstabilkan RGA. Fosforilasi Pep 2 dalam rantau PolyS/T antara domain DELLA dan domain GRAS oleh kinase yang tidak dikenali meningkatkan pengikatan RGA-H2A. Protein mutan rgam2A menghapuskan fosforilasi RGA dan menerima pakai konformasi protein yang berbeza untuk mengganggu pengikatan H2A. Ini mengakibatkan ketidakstabilan interaksi TF-rgam2A sementara dan penceraian rgam2A daripada kromatin sasaran. Rajah ini hanya menggambarkan penindasan transkripsi yang dimediasi oleh RGA. Corak yang serupa boleh diterangkan untuk pengaktifan transkripsi yang dimediasi oleh RGA, kecuali kompleks H2A-RGA-TF akan menggalakkan transkripsi gen sasaran dan defosforilasi rgam2A akan mengurangkan transkripsi. Rajah diubah suai daripada Huang et al.21.
Semua data kuantitatif dianalisis secara statistik menggunakan Excel, dan perbezaan yang ketara ditentukan menggunakan ujian t Student. Tiada kaedah statistik digunakan untuk menentukan saiz sampel secara awal. Tiada data dikecualikan daripada analisis; eksperimen tidak rawak; penyelidik tidak buta terhadap taburan data semasa eksperimen dan penilaian keputusan. Saiz sampel ditunjukkan dalam legenda rajah dan fail data sumber.
Untuk maklumat lanjut tentang reka bentuk kajian, sila lihat Abstrak Laporan Portfolio Semula Jadi yang berkaitan dengan artikel ini.
Data proteomik spektrometri jisim telah disumbangkan kepada konsortium ProteomeXchange melalui repositori rakan kongsi PRIDE66 dengan pengecam set data PXD046004. Semua data lain yang diperoleh semasa kajian ini dibentangkan dalam Maklumat Tambahan, Fail Data Tambahan dan Fail Data Mentah. Data sumber disediakan untuk artikel ini.
Masa siaran: 8 Nov-2024