ДЕЛЛА протеини су конзервирани мастеррегулатори растакоји играју централну улогу у контроли развоја биљака као одговор на унутрашње и еколошке сигнале. ДЕЛЛА делује као транскрипциони регулатор и регрутује се за циљне промотере везивањем за транскрипционе факторе (ТФ) и хистон Х2А преко свог GRAS домена. Недавне студије су показале да је стабилност ДЕЛЛА посттранслационо регулисана кроз два механизма: полиубиквитинацију индуковану фитохормоном гиберелином, што доводи до његове брзе разградње, и коњугацију малих модификатора сличних убиквитину (СУМО) ради повећања његове акумулације. Поред тога, активност ДЕЛЛА је динамички регулисана помоћу две различите гликозилације: интеракција ДЕЛЛА-ТФ је појачана О-фукозилацијом, али инхибирана О-повезаном модификацијом Н-ацетилглукозамина (О-GlcNAc). Међутим, улога ДЕЛЛА фосфорилације остаје нејасна, јер су претходне студије показале супротстављене резултате, од оних који показују да фосфорилација промовише или смањује разградњу ДЕЛЛА до других који показују да фосфорилација не утиче на њену стабилност. Овде идентификујемо места фосфорилације у РЕПРЕСОРУга1-3(RGA, AtDELLA) пречишћени из Arabidopsis thaliana анализом масене спектрометрије и показују да фосфорилација два RGA пептида на PolyS и PolyS/T регионима промовише везивање H2A и побољшава RGA активност. Асоцијација RGA са циљним промотерима. Приметно је да фосфорилација не утиче на RGA-TF интеракције или RGA стабилност. Наша студија открива молекуларни механизам којим фосфорилација индукује ДЕЛЛА активност.
Да би се разјаснила улога фосфорилације у регулацији функције ДЕЛЛА, кључно је идентификовати места фосфорилације ДЕЛЛА in vivo и извршити функционалне анализе код биљака. Афинитетним пречишћавањем биљних екстраката, а затим MS/MS анализом, идентификовали смо неколико фосфозита у RGA. У условима недостатка GA, фосфорилација RHA се повећава, али фосфорилација не утиче на њену стабилност. Важно је напоменути да су co-IP и ChIP-qPCR тестови открили да фосфорилација у PolyS/T региону RGA промовише његову интеракцију са H2A и његово повезивање са циљним промоторима, откривајући механизам којим фосфорилација индукује функцију RGA.
RGA се регрутује за циљни хроматин кроз интеракцију LHR1 поддомена са TF, а затим се везује за H2A преко свог PolyS/T региона и PFYRE поддомена, формирајући H2A-RGA-TF комплекс да би стабилизовао RGA. Фосфорилација Pep 2 у PolyS/T региону између ДЕЛA домена и GRAS домена помоћу неидентификоване киназе појачава везивање RGA-H2A. Мутантни протеин rgam2A укида RGA фосфорилацију и усваја другачију протеинску конформацију како би ометао везивање H2A. Ово доводи до дестабилизације пролазних TF-rgam2A интеракција и дисоцијације rgam2A од циљног хроматина. Ова слика приказује само RGA-посредовану транскрипциону репресију. Сличан образац би се могао описати за RGA-посредовану транскрипциону активацију, осим што би H2A-RGA-TF комплекс промовисао транскрипцију циљног гена, а дефосфорилација rgam2A би смањила транскрипцију. Слика је модификована из Huang et al.21.
Сви квантитативни подаци су статистички анализирани коришћењем програма Excel, а значајне разлике су утврђене коришћењем Студентовог t-теста. Нису коришћене статистичке методе за прелиминарно одређивање величине узорка. Ниједан податак није искључен из анализе; експеримент није био рандомизован; истраживачи нису били слепи за дистрибуцију података током експеримента и процену резултата. Величина узорка је назначена у легенди слике и изворној датотеци података.
За више информација о дизајну студије, погледајте апстракт извештаја о природном портфолију повезан са овим чланком.
Подаци протеомике масене спектрометрије достављени су конзорцијуму ProteomeXchange преко партнерског репозиторијума PRIDE66 са идентификатором скупа података PXD046004. Сви остали подаци добијени током ове студије представљени су у Додатним информацијама, Додатним датотекама са подацима и Датотекама са сировим подацима. Изворни подаци су дати за овај чланак.
Време објаве: 08.11.2024.