DELLA proteiny jsou konzervované hlavníregulátory růstukteré hrají ústřední roli v regulaci vývoje rostlin v reakci na vnitřní a environmentální podněty.EE působí jako transkripční regulátor a je rekrutován k cílovým promotorům vazbou na transkripční faktory (TF) a histon H2A prostřednictvím své GRAS domény. Nedávné studie ukázaly, že stabilitaEE je posttranslačně regulována dvěma mechanismy: polyubikvitinací indukovanou fytohormonem giberelinem, která vede k jeho rychlé degradaci, a konjugací malých modifikátorů podobných ubikvitinu (SUMO) pro zvýšení jeho akumulace. AktivitaEE je navíc dynamicky regulována dvěma různými glykosylacemi: interakceEE-TF je zesílena O-fukosylací, ale inhibována modifikací O-vázaného N-acetylglukosaminu (O-GlcNAc). Role fosforylaceEE však zůstává nejasná, protože předchozí studie ukázaly protichůdné výsledky, od těch, které ukazují, že fosforylace podporuje nebo snižuje degradaciEE, až po jiné, které ukazují, že fosforylace neovlivňuje její stabilitu. Zde identifikujeme fosforylační místa v REPRESOR.ga1-3(RGA, AtDELLA) purifikované z Arabidopsis thaliana pomocí hmotnostní spektrometrie a ukazují, že fosforylace dvou RGA peptidů v oblastech PolyS a PolyS/T podporuje vazbu H2A a zvyšuje aktivitu RGA. Asociace RGA s cílovými promotory. Fosforylace neovlivňuje interakce RGA-TF ani stabilitu RGA. Naše studie odhaluje molekulární mechanismus, kterým fosforylace indukuje aktivitu DELLA.
Pro objasnění role fosforylace v regulaci funkce CYP2D1A je zásadní identifikovat fosforylační místa CYP2D1A in vivo a provést funkční analýzy v rostlinách. Afinitní purifikací rostlinných extraktů následovanou MS/MS analýzou jsme identifikovali několik fosfositů v RGA. Za podmínek deficitu GA se fosforylace RHA zvyšuje, ale fosforylace neovlivňuje její stabilitu. Důležité je, že testy co-IP a ChIP-qPCR ukázaly, že fosforylace v oblasti PolyS/T RGA podporuje jeho interakci s H2A a jeho asociaci s cílovými promotory, což odhaluje mechanismus, kterým fosforylace indukuje funkci RGA.
RGA je rekrutována k cílovému chromatinu interakcí subdomény LHR1 s TF a poté se váže na H2A prostřednictvím své polyS/T oblasti a subdomény PFYRE, čímž vzniká komplex H2A-RGA-TF pro stabilizaci RGA. Fosforylace Pep 2 v polyS/T oblasti mezi doménou a doménou GRAS neidentifikovanou kinázou zvyšuje vazbu RGA-H2A. Mutantní protein rgam2A ruší fosforylaci RGA a zaujímá jinou proteinovou konformaci, aby interferoval s vazbou H2A. To vede k destabilizaci přechodných interakcí TF-rgam2A a disociaci rgam2A od cílového chromatinu. Tento obrázek znázorňuje pouze transkripční represi zprostředkovanou RGA. Podobný vzorec by mohl být popsán pro transkripční aktivaci zprostředkovanou RGA, s tím rozdílem, že komplex H2A-RGA-TF by podporoval transkripci cílového genu a defosforylace rgam2A by transkripci snižovala. Obrázek upraven z Huang et al.21.
Všechna kvantitativní data byla statisticky analyzována pomocí Excelu a významné rozdíly byly stanoveny pomocí Studentova t-testu. K předběžnému stanovení velikosti vzorku nebyly použity žádné statistické metody. Z analýzy nebyla vyloučena žádná data; experiment nebyl randomizován; výzkumníci nebyli slepí ohledně rozložení dat během experimentu a vyhodnocení výsledků. Velikost vzorku je uvedena v legendě obrázku a ve zdrojovém datovém souboru.
Více informací o designu studie naleznete v abstraktu zprávy o přirozeném portfoliu, který je součástí tohoto článku.
Data proteomiky získaná hmotnostní spektrometrií byla poskytnuta konsorciu ProteomeXchange prostřednictvím partnerského repozitáře PRIDE66 s identifikátorem datové sady PXD046004. Všechna ostatní data získaná během této studie jsou uvedena v doplňkových informacích, souborech doplňkových dat a souborech nezpracovaných dat. Pro tento článek jsou uvedena zdrojová data.
Čas zveřejnění: 8. listopadu 2024