DELLA proteinleri korunmuş ana proteinlerdir.büyüme düzenleyicileriDELLA, içsel ve çevresel sinyallere yanıt olarak bitki gelişimini kontrol etmede merkezi bir rol oynar. DELLA, transkripsiyonel bir düzenleyici olarak işlev görür ve GRAS alanı aracılığıyla transkripsiyon faktörlerine (TF'ler) ve histon H2A'ya bağlanarak hedef promotörlere yönlendirilir. Son çalışmalar, DELLA stabilitesinin iki mekanizma yoluyla translasyon sonrası düzenlendiğini göstermiştir: hızlı bozunmasına yol açan fitohormon gibberellin tarafından indüklenen poliubikitinasyon ve birikimini artırmak için küçük ubikitin benzeri değiştiricilerin (SUMO) konjugasyonu. Ek olarak, DELLA aktivitesi iki farklı glikozilasyon ile dinamik olarak düzenlenir: DELLA-TF etkileşimi O-fukozilasyon ile artırılır, ancak O-bağlı N-asetilglukozamin (O-GlcNAc) modifikasyonu ile inhibe edilir. Ancak, DELLA fosforilasyonunun rolü belirsizliğini koruyor; çünkü önceki çalışmalar, fosforilasyonun DELLA bozunmasını teşvik ettiğini veya azalttığını gösterenlerden, fosforilasyonun stabilitesini etkilemediğini gösterenlere kadar çelişkili sonuçlar ortaya koymuştur. Burada, REPRESSOR'daki fosforilasyon bölgelerini tanımlıyoruz.ga1-3Arabidopsis thaliana'dan kütle spektrometresi analiziyle saflaştırılan (RGA, AtDELLA) proteininin, PolyS ve PolyS/T bölgelerindeki iki RGA peptitinin fosforilasyonunun H2A bağlanmasını ve RGA aktivitesini artırdığını gösterdik. RGA'nın hedef promotörlerle ilişkisi incelendi. Özellikle, fosforilasyonun RGA-TF etkileşimlerini veya RGA stabilitesini etkilemediği görüldü. Çalışmamız, fosforilasyonun DELLA aktivitesini nasıl tetiklediğine dair moleküler mekanizmayı ortaya koymaktadır.
Fosforilasyonun DELLA fonksiyonunu düzenlemedeki rolünü aydınlatmak için, in vivo DELLA fosforilasyon bölgelerini belirlemek ve bitkilerde fonksiyonel analizler yapmak kritik önem taşımaktadır. Bitki özütlerinin afinite saflaştırılması ve ardından MS/MS analizi ile RGA'da çeşitli fosforilasyon bölgeleri belirledik. GA eksikliği koşullarında, RHA fosforilasyonu artar, ancak fosforilasyon stabilitesini etkilemez. Önemli olarak, ko-IP ve ChIP-qPCR deneyleri, RGA'nın PolyS/T bölgesindeki fosforilasyonun H2A ile etkileşimini ve hedef promotörlerle ilişkisini desteklediğini ortaya koyarak, fosforilasyonun RGA fonksiyonunu nasıl tetiklediği mekanizmasını göstermiştir.
RGA, LHR1 alt alanının TF ile etkileşimi yoluyla hedef kromatine alınır ve daha sonra PolyS/T bölgesi ve PFYRE alt alanı aracılığıyla H2A'ya bağlanarak RGA'yı stabilize eden H2A-RGA-TF kompleksini oluşturur. Pep 2'nin DELLA alanı ile GRAS alanı arasındaki PolyS/T bölgesinde tanımlanamayan bir kinaz tarafından fosforilasyonu, RGA-H2A bağlanmasını artırır. rgam2A mutant proteini, RGA fosforilasyonunu ortadan kaldırır ve H2A bağlanmasını engellemek için farklı bir protein konformasyonu benimser. Bu, geçici TF-rgam2A etkileşimlerinin destabilizasyonuna ve rgam2A'nın hedef kromatinden ayrılmasına neden olur. Bu şekil yalnızca RGA aracılı transkripsiyonel baskılamayı göstermektedir. RGA aracılı transkripsiyonel aktivasyon için de benzer bir model tanımlanabilir; ancak H2A-RGA-TF kompleksi hedef gen transkripsiyonunu teşvik ederken, rgam2A'nın defosforilasyonu transkripsiyonu azaltacaktır. Şekil, Huang ve ark.21'den uyarlanmıştır.
Tüm nicel veriler Excel kullanılarak istatistiksel olarak analiz edildi ve anlamlı farklılıklar Student's t testi kullanılarak belirlendi. Örneklem büyüklüğünü önceden belirlemek için hiçbir istatistiksel yöntem kullanılmadı. Analizden hiçbir veri dışlanmadı; deney rastgeleleştirilmedi; araştırmacılar deney sırasında ve sonuçların değerlendirilmesinde verilerin dağılımına karşı kör değildi. Örneklem büyüklüğü şekil açıklamasında ve kaynak veri dosyasında belirtilmiştir.
Çalışma tasarımına ilişkin daha fazla bilgi için, bu makaleyle birlikte verilen Doğal Portföy Raporu Özetine bakınız.
Kütle spektrometrisi proteomik verileri, PXD046004 veri seti tanımlayıcısıyla PRIDE66 ortak deposu aracılığıyla ProteomeXchange konsorsiyumuna katkıda bulunulmuştur. Bu çalışma sırasında elde edilen diğer tüm veriler Ek Bilgiler, Ek Veri Dosyaları ve Ham Veri Dosyalarında sunulmuştur. Bu makale için kaynak veriler sağlanmıştır.
Yayın tarihi: 08-11-2024