Ang mga protina ng DELLA ay pinangangalagaang mastermga regulator ng paglagona gumaganap ng isang pangunahing papel sa pagkontrol sa pag-unlad ng halaman bilang tugon sa panloob at kapaligiran na mga pahiwatig. Ang DELLA ay kumikilos bilang isang transcriptional regulator at na-recruit upang i-target ang mga promoter sa pamamagitan ng pag-binding sa transcription factor (TFs) at histone H2A sa pamamagitan ng GRAS domain nito. Ipinakita ng mga kamakailang pag-aaral na ang katatagan ng DELLA ay post-translationally na kinokontrol sa pamamagitan ng dalawang mekanismo: polyubiquitination na dulot ng phytohormone gibberellin, na humahantong sa mabilis na pagkasira nito, at conjugation ng maliliit na ubiquitin-like modifiers (SUMO) upang madagdagan ang akumulasyon nito. Bilang karagdagan, ang aktibidad ng DELLA ay dynamic na kinokontrol ng dalawang magkaibang glycosylations: ang pakikipag-ugnayan ng DELLA-TF ay pinahusay ng O-fucosylation ngunit hinahadlangan ng O-linked N-acetylglucosamine (O-GlcNAc) na pagbabago. Gayunpaman, ang papel ng DELLA phosphorylation ay nananatiling hindi maliwanag, dahil ang mga nakaraang pag-aaral ay nagpakita ng magkasalungat na mga resulta, mula sa mga nagpapakita na ang phosphorylation ay nagtataguyod o binabawasan ang pagkasira ng DELLA sa iba na nagpapakita na ang phosphorylation ay hindi nakakaapekto sa katatagan nito. Dito, tinutukoy namin ang mga site ng phosphorylation sa REPRESSORga1-3(RGA, AtDELLA) na nalinis mula sa Arabidopsis thaliana sa pamamagitan ng pagsusuri ng mass spectrometry at ipinapakita na ang phosphorylation ng dalawang RGA peptides sa mga rehiyon ng PolyS at PolyS / T ay nagtataguyod ng pagbubuklod ng H2A at pinahusay na aktibidad ng RGA. Samahan ng RGA sa mga target na promoter. Kapansin-pansin, ang phosphorylation ay hindi nakakaapekto sa mga pakikipag-ugnayan ng RGA-TF o katatagan ng RGA. Ang aming pag-aaral ay nagpapakita ng molekular na mekanismo kung saan ang phosphorylation ay nagpapahiwatig ng aktibidad ng DELLA.
Upang maipaliwanag ang papel ng phosphorylation sa pag-regulate ng function ng DELLA, kritikal na tukuyin ang mga site ng phosphorylation ng DELLA sa vivo at magsagawa ng mga functional analysis sa mga halaman. Sa pamamagitan ng affinity purification ng mga extract ng halaman na sinundan ng MS/MS analysis, natukoy namin ang ilang phosphosite sa RGA. Sa ilalim ng mga kondisyon ng kakulangan sa GA, ang RHA phosphorylation ay tumataas, ngunit ang phosphorylation ay hindi nakakaapekto sa katatagan nito. Mahalaga, ang co-IP at ChIP-qPCR assays ay nagsiwalat na ang phosphorylation sa PolyS / T na rehiyon ng RGA ay nagtataguyod ng pakikipag-ugnayan nito sa H2A at ang kaugnayan nito sa mga target na tagataguyod, na inilalantad ang mekanismo kung saan ang phosphorylation ay nagpapahiwatig ng pag-andar ng RGA.
Ang RGA ay na-recruit upang i-target ang chromatin sa pamamagitan ng pakikipag-ugnayan ng LHR1 subdomain sa TF at pagkatapos ay nagbubuklod sa H2A sa pamamagitan ng PolyS/T na rehiyon nito at PFYRE subdomain, na bumubuo ng H2A-RGA-TF complex upang patatagin ang RGA. Ang Phosphorylation ng Pep 2 sa rehiyon ng PolyS/T sa pagitan ng domain ng DELLA at ng domain ng GRAS ng isang hindi kilalang kinase ay nagpapahusay sa pagbubuklod ng RGA-H2A. Ang rgam2A mutant protein ay nag-aalis ng RGA phosphorylation at nag-aampon ng ibang protein conformation upang makagambala sa H2A binding. Nagreresulta ito sa destabilisasyon ng lumilipas na mga pakikipag-ugnayan ng TF-rgam2A at paghihiwalay ng rgam2A mula sa target na chromatin. Ang figure na ito ay naglalarawan lamang ng RGA-mediated transcriptional repression. Ang isang katulad na pattern ay maaaring inilarawan para sa RGA-mediated transcriptional activation, maliban na ang H2A-RGA-TF complex ay magsusulong ng target na transkripsyon ng gene at ang dephosphorylation ng rgam2A ay magbabawas ng transkripsyon. Binago ang figure mula kay Huang et al.21.
Ang lahat ng quantitative data ay istatistikal na nasuri gamit ang Excel, at ang mga makabuluhang pagkakaiba ay natukoy gamit ang Student's t test. Walang ginamit na istatistikal na pamamaraan upang paunang matukoy ang laki ng sample. Walang data ang hindi kasama sa pagsusuri; ang eksperimento ay hindi randomized; ang mga mananaliksik ay hindi bulag sa pamamahagi ng data sa panahon ng eksperimento at ang pagsusuri ng mga resulta. Ang sample na laki ay nakasaad sa figure legend at source data file.
Para sa higit pang impormasyon tungkol sa disenyo ng pag-aaral, tingnan ang Natural Portfolio Report Abstract na nauugnay sa artikulong ito.
Ang data ng mass spectrometry proteomics ay nai-ambag sa ProteomeXchange consortium sa pamamagitan ng PRIDE66 partner repository na may dataset identifier PXD046004. Ang lahat ng iba pang data na nakuha sa pag-aaral na ito ay ipinakita sa Karagdagang Impormasyon, Mga Karagdagang Data File, at Raw Data File. Ang data ng pinagmulan ay ibinigay para sa artikulong ito.
Oras ng post: Nob-08-2024