DELLA valgud on konserveerunud põhivalgudkasvuregulaatoridmillel on keskne roll taime arengu kontrollimisel vastusena sisemistele ja keskkonnasignaalidele. DELLA toimib transkriptsiooniregulaatorina ja värvatakse sihtpromootoritesse, seondudes transkriptsioonifaktorite (TF) ja histooniga H2A oma GRAS-domeeni kaudu. Hiljutised uuringud on näidanud, et DELLA stabiilsust reguleeritakse translatsioonijärgselt kahe mehhanismi kaudu: fütohormooni giberellini poolt indutseeritud polüubikvitinatsioon, mis viib selle kiire lagunemiseni, ja väikeste ubikvitiinilaadsete modifikaatorite (SUMO) konjugatsioon, mis suurendab selle akumuleerumist. Lisaks reguleerivad DELLA aktiivsust dünaamiliselt kaks erinevat glükosüülimist: DELLA-TF interaktsiooni võimendab O-fukosüülimine, kuid pärsib O-seotud N-atsetüülglükoosamiini (O-GlcNAc) modifikatsioon. DELLA fosforüülimise roll jääb aga ebaselgeks, kuna varasemad uuringud on näidanud vastuolulisi tulemusi, alates nendest, mis näitavad, et fosforüülimine soodustab või vähendab DELLA lagunemist, kuni teisteni, mis näitavad, et fosforüülimine ei mõjuta selle stabiilsust. Siin tuvastame fosforüülimissaidid REPRESSORis.ga1-3(RGA, AtDELLA) puhastati Arabidopsis thaliana'st massispektromeetrilise analüüsi abil ja näitavad, et kahe RGA peptiidi fosforüülimine PolyS ja PolyS/T piirkondades soodustab H2A sidumist ja suurendab RGA aktiivsust. RGA seostamine sihtpromootoritega. Märkimisväärne on, et fosforüülimine ei mõjuta RGA-TF interaktsioone ega RGA stabiilsust. Meie uuring paljastab molekulaarse mehhanismi, mille abil fosforüülimine indutseerib DELLA aktiivsust.
Fosforüülimise rolli selgitamiseks DELLA funktsiooni reguleerimisel on oluline tuvastada DELLA fosforüülimiskohad in vivo ja teha funktsionaalseid analüüse taimedes. Taimeekstraktide afiinsuspuhastamise ja sellele järgneva MS/MS analüüsi abil tuvastasime RGA-s mitu fosfosiiti. GA defitsiidi tingimustes RHA fosforüülimine suureneb, kuid fosforüülimine ei mõjuta selle stabiilsust. Oluline on see, et ko-IP ja ChIP-qPCR testid näitasid, et RGA PolyS/T piirkonna fosforüülimine soodustab selle interaktsiooni H2A-ga ja seostumist sihtpromootoritega, paljastades mehhanismi, mille abil fosforüülimine indutseerib RGA funktsiooni.
RGA värvatakse sihtkromatiini LHR1 alamdomeeni ja TF-i interaktsiooni kaudu ning seejärel seondub see H2A-ga oma PolyS/T piirkonna ja PFYRE alamdomeeni kaudu, moodustades H2A-RGA-TF kompleksi RGA stabiliseerimiseks. Pep 2 fosforüülimine PolyS/T piirkonnas DELLA domeeni ja GRAS domeeni vahel tuvastamata kinaasi poolt suurendab RGA-H2A seondumist. Rgam2A mutantvalk kaotab RGA fosforüülimise ja võtab omaks erineva valgu konformatsiooni, mis häirib H2A seondumist. Selle tulemuseks on mööduvate TF-rgam2A interaktsioonide destabiliseerumine ja rgam2A dissotsieerumine sihtkromatiinist. See joonis kujutab ainult RGA-vahendatud transkriptsioonilist repressiooni. Sarnast mustrit võiks kirjeldada ka RGA-vahendatud transkriptsioonilise aktivatsiooni puhul, välja arvatud see, et H2A-RGA-TF kompleks soodustaks sihtgeeni transkriptsiooni ja rgam2A defosforüülimine vähendaks transkriptsiooni. Joonis on muudetud Huang jt.21 tööst.
Kõiki kvantitatiivseid andmeid analüüsiti statistiliselt Exceli abil ja olulised erinevused määrati kindlaks Studendi t-testi abil. Valimi suuruse esialgseks määramiseks ei kasutatud statistilisi meetodeid. Analüüsist ei jäetud ühtegi andmestikku välja; katset ei randomiseeritud; teadlased said katse ajal andmete jaotusest ja tulemuste hindamisest teada. Valimi suurus on näidatud joonise legendis ja allikandmete failis.
Lisateavet uuringu ülesehituse kohta leiate selle artikliga seotud loodusportfelli aruande kokkuvõttest.
Massispektromeetria proteoomika andmed on ProteomeXchange konsortsiumile edastatud PRIDE66 partnerrepositooriumi kaudu andmestiku identifikaatoriga PXD046004. Kõik muud selle uuringu käigus saadud andmed on esitatud lisateabes, lisaandmete failides ja toorandmete failides. Selle artikli allikaandmed on esitatud.
Postituse aeg: 08.11.2024