Proteinele DELLA sunt proteine principale conservateregulatori de creșterecare joacă un rol central în controlul dezvoltării plantelor ca răspuns la indicii interni și de mediu. DELLA acționează ca un regulator transcripțional și este recrutat pentru a viza promotorii prin legarea la factorii de transcripție (TF) și histona H2A prin domeniul său GRAS. Studii recente au arătat că stabilitatea DELLA este reglată post-translațional prin două mecanisme: polubiquitinarea indusă de fitohormonul giberelină, care duce la degradarea sa rapidă, și conjugarea modificatorilor mici de tip ubiquitin (SUMO) pentru a crește acumularea sa. În plus, activitatea DELLA este reglată dinamic de două glicozilări diferite: interacțiunea DELLA-TF este amplificată de O-fucozilare, dar inhibată de modificarea N-acetilglucozaminei legate de O (O-GlcNAc). Cu toate acestea, rolul fosforilării DELLA rămâne neclar, deoarece studiile anterioare au arătat rezultate contradictorii, de la cele care arată că fosforilarea promovează sau reduce degradarea DELLA până la altele care arată că fosforilarea nu îi afectează stabilitatea. Aici, identificăm situsuri de fosforilare în REPRESSORga1-3(RGA, AtDELLA) purificate din Arabidopsis thaliana prin analiză prin spectrometrie de masă și arată că fosforilarea a două peptide RGA la nivelul regiunilor PolyS și PolyS/T promovează legarea H2A și activitatea RGA sporită. Asocierea RGA cu promotorii țintă. În mod special, fosforilarea nu afectează interacțiunile RGA-TF sau stabilitatea RGA. Studiul nostru dezvăluie mecanismul molecular prin care fosforilarea induce activitatea DELLA.
Pentru a elucida rolul fosforilării în reglarea funcției DELLA, este esențial să se identifice situsurile de fosforilare DELLA in vivo și să se efectueze analize funcționale la plante. Prin purificarea prin afinitate a extractelor de plante, urmată de analiza MS/MS, am identificat mai multe fosfosite în RGA. În condiții de deficit de GA, fosforilarea RHA crește, dar fosforilarea nu îi afectează stabilitatea. Este important de menționat că testele co-IP și ChIP-qPCR au arătat că fosforilarea la nivelul regiunii PolyS/T a RGA promovează interacțiunea sa cu H2A și asocierea sa cu promotorii țintă, dezvăluind mecanismul prin care fosforilarea induce funcția RGA.
RGA este recrutat pentru a viza cromatina prin interacțiunea subdomeniului LHR1 cu TF și apoi se leagă de H2A prin regiunea sa PolyS/T și subdomeniul PFYRE, formând complexul H2A-RGA-TF pentru a stabiliza RGA. Fosforilarea Pep 2 în regiunea PolyS/T dintre domeniul DELLA și domeniul GRAS de către o kinază neidentificată amplifică legarea RGA-H2A. Proteina mutantă rgam2A elimină fosforilarea RGA și adoptă o conformație proteică diferită pentru a interfera cu legarea H2A. Acest lucru are ca rezultat destabilizarea interacțiunilor tranzitorii TF-rgam2A și disocierea rgam2A de cromatina țintă. Această figură prezintă doar represia transcripțională mediată de RGA. Un model similar ar putea fi descris pentru activarea transcripțională mediată de RGA, cu excepția faptului că complexul H2A-RGA-TF ar promova transcripția genei țintă, iar defosforilarea rgam2A ar reduce transcripția. Figura modificată după Huang și colab.21.
Toate datele cantitative au fost analizate statistic folosind Excel, iar diferențele semnificative au fost determinate folosind testul t Student. Nu s-au utilizat metode statistice pentru a determina preliminar dimensiunea eșantionului. Nu au fost excluse date din analiză; experimentul nu a fost randomizat; cercetătorii au fost atenți la distribuția datelor în timpul experimentului și la evaluarea rezultatelor. Mărimea eșantionului este indicată în legenda figurii și în fișierul cu date sursă.
Pentru mai multe informații despre designul studiului, consultați rezumatul Raportului Portofoliului Natural asociat acestui articol.
Datele proteomice privind spectrometria de masă au fost contribuite la consorțiul ProteomeXchange prin intermediul depozitului partener PRIDE66 cu identificatorul setului de date PXD046004. Toate celelalte date obținute în timpul acestui studiu sunt prezentate în Informații suplimentare, Fișiere de date suplimentare și Fișiere de date brute. Datele sursă sunt furnizate pentru acest articol.
Data publicării: 08 noiembrie 2024