Білки ДЕЛЛА є консервативними головнимирегулятори ростуякі відіграють центральну роль у контролі розвитку рослин у відповідь на внутрішні та екологічні сигнали.діє як регулятор транскрипції та рекрутується до цільових промоутерів шляхом зв'язування з транскрипційними факторами (TF) та гістоном H2A через свій GRAS-домен. Недавні дослідження показали, що стабільність регулюється посттрансляційно двома механізмами: поліубіквітинуванням, індукованим фітогормоном гібереліном, що призводить до його швидкої деградації, та кон'югацією малих убіквітин-подібних модифікаторів (SUMO) для збільшення його накопичення. Крім того, активність динамічно регулюється двома різними глікозилюваннями: взаємодія TF посилюється O-фукозилюванням, але інгібується O-зв'язаною модифікацією N-ацетилглюкозаміну (O-GlcNAc). Однак роль фосфорилювання залишається неясною, оскільки попередні дослідження показали суперечливі результати, починаючи від тих, що показують, що фосфорилювання сприяє або зменшує деградацію 4, до інших, що показують, що фосфорилювання не впливає на його стабільність. Тут ми ідентифікуємо сайти фосфорилювання в REPRESSOR.ga1-3(RGA, AtDELLA), очищені з Arabidopsis thaliana за допомогою мас-спектрометричного аналізу, показують, що фосфорилювання двох пептидів RGA в ділянках PolyS та PolyS/T сприяє зв'язуванню H2A та посилює активність RGA. Асоціація RGA з цільовими промоторами. Примітно, що фосфорилювання не впливає на взаємодію RGA-TF або стабільність RGA. Наше дослідження розкриває молекулярний механізм, за допомогою якого фосфорилювання індукує активність DELLA.
Для з'ясування ролі фосфорилювання в регуляції функції Александрії (PE), критично важливо ідентифікувати сайти фосфорилювання Александрії in vivo та провести функціональний аналіз у рослин. Шляхом афінного очищення рослинних екстрактів з подальшим MS/MS аналізом ми ідентифікували кілька фосфозитів у RGA. В умовах дефіциту GA фосфорилювання RHA збільшується, але фосфорилювання не впливає на його стабільність. Важливо, що аналізи co-IP та ChIP-qPCR показали, що фосфорилювання в поліS/T-ділянці RGA сприяє його взаємодії з H2A та його асоціації з цільовими промоторами, що розкриває механізм, за допомогою якого фосфорилювання індукує функцію RGA.
RGA рекрутується до цільового хроматину шляхом взаємодії субдомену LHR1 з TF, а потім зв'язується з H2A через його поліS/T-ділянку та субдомен PFYRE, утворюючи комплекс H2A-RGA-TF для стабілізації RGA. Фосфорилювання Pep 2 в поліS/T-ділянці між доменом та доменом GRAS неідентифікованою кіназою посилює зв'язування RGA-H2A. Мутантний білок rgam2A скасовує фосфорилювання RGA та приймає іншу конформацію білка, щоб перешкоджати зв'язуванню H2A. Це призводить до дестабілізації тимчасових взаємодій TF-rgam2A та дисоціації rgam2A від цільового хроматину. Цей малюнок зображує лише репресію транскрипції, опосередковану RGA. Подібну схему можна описати для активації транскрипції, опосередкованої RGA, за винятком того, що комплекс H2A-RGA-TF сприятиме транскрипції цільового гена, а дефосфорилювання rgam2A зменшуватиме транскрипцію. Малюнок змінено з Huang et al.21.
Усі кількісні дані були статистично проаналізовані за допомогою Excel, а значущі відмінності були визначені за допомогою t-критерію Стьюдента. Для попереднього визначення розміру вибірки не використовувалися статистичні методи. Жодні дані не були виключені з аналізу; експеримент не був рандомізованим; дослідники не були сліпими щодо розподілу даних під час експерименту та оцінки результатів. Розмір вибірки вказаний у підписі до рисунка та файлі вихідних даних.
Для отримання додаткової інформації про дизайн дослідження див. анотацію звіту про природний портфель, пов’язану з цією статтею.
Дані протеоміки мас-спектрометрії були надані консорціуму ProteomeXchange через партнерський репозиторій PRIDE66 з ідентифікатором набору даних PXD046004. Всі інші дані, отримані під час цього дослідження, представлені в Додатковій інформації, Додаткових файлах даних та Файлах необроблених даних. Вихідні дані наведено для цієї статті.
Час публікації: 08 листопада 2024 р.