DELLA proteini su konzervirani masterregulatori rastakoji igraju centralnu ulogu u kontroli razvoja biljaka kao odgovor na interne i ekološke signale. DELLA djeluje kao regulator transkripcije i regrutuje se da cilja promotore tako što se vezuje za faktore transkripcije (TF) i histon H2A preko svog GRAS domena. Nedavne studije su pokazale da je stabilnost DELLA posttranslacijsko regulirana kroz dva mehanizma: poliubikvitinacija izazvana fitohormonom giberelinom, što dovodi do njegove brze degradacije, i konjugacija malih modifikatora sličnih ubikvitinu (SUMO) za povećanje njegove akumulacije. Pored toga, DELLA aktivnost se dinamički reguliše pomoću dve različite glikozilacije: DELLA-TF interakcija je pojačana O-fukozilacijom, ali je inhibirana O-vezanim N-acetilglukozamin (O-GlcNAc) modifikacijom. Međutim, uloga fosforilacije DELLA ostaje nejasna, jer su prethodne studije pokazale oprečne rezultate, u rasponu od onih koji pokazuju da fosforilacija promovira ili smanjuje degradaciju DELLA do drugih koji pokazuju da fosforilacija ne utječe na njegovu stabilnost. Ovdje identificiramo mjesta fosforilacije u REPRESSOR-uga1-3(RGA, AtDELLA) prečišćeni iz Arabidopsis thaliana analizom masene spektrometrije i pokazuju da fosforilacija dva RGA peptida u PolyS i PolyS/T regijama promoviše H2A vezivanje i pojačanu RGA aktivnost. Udruženje RGZ-a sa ciljnim promoterima. Posebno, fosforilacija ne utiče na RGA-TF interakcije ili RGA stabilnost. Naša studija otkriva molekularni mehanizam kojim fosforilacija izaziva DELLA aktivnost.
Da bi se razjasnila uloga fosforilacije u regulaciji funkcije DELLA, ključno je identificirati mjesta fosforilacije DELLA in vivo i izvršiti funkcionalne analize u biljkama. Afinitetnim prečišćavanjem biljnih ekstrakata praćenom MS/MS analizom, identifikovali smo nekoliko fosfozita u RGA. U uslovima nedostatka GA, fosforilacija RHA se povećava, ali fosforilacija ne utiče na njegovu stabilnost. Važno je da su ko-IP i ChIP-qPCR testovi otkrili da fosforilacija u PolyS/T regiji RGA promovira njegovu interakciju s H2A i njegovu povezanost s ciljnim promotorima, otkrivajući mehanizam kojim fosforilacija inducira funkciju RGA.
RGA se regrutuje da cilja hromatin kroz interakciju LHR1 poddomena sa TF, a zatim se vezuje za H2A preko svog PolyS/T regiona i PFYRE poddomena, formirajući H2A-RGA-TF kompleks za stabilizaciju RGA. Fosforilacija Pep 2 u PolyS/T regionu između DELLA domena i GRAS domena neidentifikovanom kinazom pojačava vezivanje RGA-H2A. Mutantni protein rgam2A ukida fosforilaciju RGA i usvaja drugačiju konformaciju proteina kako bi ometao vezivanje H2A. Ovo rezultira destabilizacijom prolaznih interakcija TF-rgam2A i disocijacijom rgam2A od ciljnog hromatina. Ova slika prikazuje samo RGA posredovanu transkripcijsku represiju. Sličan obrazac se može opisati za RGA posredovanu aktivaciju transkripcije, osim što bi kompleks H2A-RGA-TF promovirao transkripciju ciljnog gena, a defosforilacija rgam2A bi smanjila transkripciju. Slika izmijenjena od Huang et al.21.
Svi kvantitativni podaci su statistički analizirani korišćenjem Excel-a, a značajne razlike utvrđene su Studentovim t testom. Za preliminarno određivanje veličine uzorka nisu korištene statističke metode. Nijedan podatak nije isključen iz analize; eksperiment nije bio randomiziran; istraživači nisu bili slijepi za distribuciju podataka tokom eksperimenta i evaluacije rezultata. Veličina uzorka je navedena u legendi slike i izvornim podacima.
Za više informacija o dizajnu studije, pogledajte sažetak izvještaja o prirodnom portfoliju povezan s ovim člankom.
Proteomički podaci masene spektrometrije dostavljeni su konzorcijumu ProteomeXchange kroz PRIDE66 partnersko spremište sa identifikatorom skupa podataka PXD046004. Svi ostali podaci dobijeni tokom ove studije predstavljeni su u dodatnim informacijama, datotekama dopunskih podataka i datotekama sirovih podataka. Izvorni podaci su dati za ovaj članak.
Vrijeme objave: Nov-08-2024