Fosforilasi mengaktifkan pengatur pertumbuhan induk DELLA dalam Arabidopsis dengan mempromosikan persatuan histon H2A dengan kromatin.

Protein DELLA adalah induk yang dipeliharapengawal selia pertumbuhanyang memainkan peranan penting dalam mengawal pembangunan tumbuhan sebagai tindak balas kepada isyarat dalaman dan persekitaran. DELLA bertindak sebagai pengawal selia transkrip dan direkrut untuk menyasarkan promoter dengan mengikat faktor transkripsi (TF) dan histon H2A melalui domain GRASnya. Kajian terbaru menunjukkan bahawa kestabilan DELLA dikawal secara pasca translasi melalui dua mekanisme: poliubiquitination yang disebabkan oleh phytohormone gibberellin, yang membawa kepada kemerosotan pesatnya, dan konjugasi pengubah kecil seperti ubiquitin (SUMO) untuk meningkatkan pengumpulannya. Di samping itu, aktiviti DELLA dikawal secara dinamik oleh dua glikosilasi berbeza: interaksi DELLA-TF dipertingkatkan oleh O-fucosylation tetapi dihalang oleh pengubahsuaian N-acetylglucosamine (O-GlcNAc) berkaitan O. Walau bagaimanapun, peranan fosforilasi DELLA masih tidak jelas, kerana kajian terdahulu telah menunjukkan hasil yang bercanggah, mulai daripada yang menunjukkan bahawa fosforilasi menggalakkan atau mengurangkan degradasi DELLA kepada orang lain yang menunjukkan bahawa fosforilasi tidak menjejaskan kestabilannya. Di sini, kami mengenal pasti tapak fosforilasi dalam REPRESSORga1-3(RGA, AtDELLA) disucikan daripada Arabidopsis thaliana oleh analisis spektrometri jisim dan menunjukkan bahawa fosforilasi dua peptida RGA di kawasan PolyS dan PolyS / T menggalakkan pengikatan H2A dan aktiviti RGA yang dipertingkatkan. Persatuan RGA dengan penganjur sasaran. Terutama, 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 dalam vivo dan melakukan analisis berfungsi dalam tumbuhan. Dengan penulenan pertalian ekstrak tumbuhan diikuti dengan analisis MS/MS, kami mengenal pasti beberapa fosfosit dalam RGA. Di bawah keadaan kekurangan GA, fosforilasi RHA meningkat, tetapi fosforilasi tidak menjejaskan kestabilannya. Yang penting, ujian co-IP dan ChIP-qPCR mendedahkan bahawa fosforilasi di rantau PolyS / T RGA menggalakkan interaksinya dengan H2A dan kaitannya dengan penganjur sasaran, mendedahkan mekanisme yang mana fosforilasi mendorong fungsi RGA.
RGA direkrut untuk menyasarkan 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 di rantau PolyS / T antara domain DELLA dan domain GRAS oleh kinase yang tidak dikenali meningkatkan pengikatan RGA-H2A. Protein mutan rgam2A memansuhkan fosforilasi RGA dan menggunakan konformasi protein yang berbeza untuk mengganggu pengikatan H2A. Ini mengakibatkan ketidakstabilan interaksi TF-rgam2A sementara dan pemisahan rgam2A daripada kromatin sasaran. Angka ini hanya menggambarkan penindasan transkrip pengantara RGA. Corak yang sama boleh diterangkan untuk pengaktifan transkripsi RGA-mediated, 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 signifikan ditentukan menggunakan ujian t Pelajar. Tiada kaedah statistik digunakan untuk menentukan saiz sampel secara awal. Tiada data dikecualikan daripada analisis; eksperimen tidak rawak; para penyelidik tidak buta terhadap pengagihan data semasa eksperimen dan penilaian keputusan. Saiz sampel ditunjukkan dalam legenda angka dan fail data sumber.
Untuk mendapatkan maklumat lanjut tentang reka bentuk kajian, lihat Abstrak Laporan Portfolio Asli yang dikaitkan 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.