Các protein DELLA là các protein chủ đạo được bảo tồn.chất điều hòa sinh trưởngDELLA đóng vai trò trung tâm trong việc kiểm soát sự phát triển của thực vật để đáp ứng với các tín hiệu nội tại và môi trường. DELLA hoạt động như một chất điều hòa phiên mã và được tuyển chọn đến các promoter mục tiêu bằng cách liên kết với các yếu tố phiên mã (TF) và histone H2A thông qua miền GRAS của nó. Các nghiên cứu gần đây đã chỉ ra rằng tính ổn định của DELLA được điều chỉnh sau dịch mã thông qua hai cơ chế: polyubiquitination do phytohormone gibberellin gây ra, dẫn đến sự thoái hóa nhanh chóng của nó, và sự liên hợp của các chất điều chỉnh giống ubiquitin nhỏ (SUMO) để tăng sự tích lũy của nó. Ngoài ra, hoạt động của DELLA được điều chỉnh động học bởi hai quá trình glycosyl hóa khác nhau: tương tác DELLA-TF được tăng cường bởi O-fucosylation nhưng bị ức chế bởi sự biến đổi O-linked N-acetylglucosamine (O-GlcNAc). Tuy nhiên, vai trò của quá trình phosphoryl hóa DELLA vẫn chưa rõ ràng, vì các nghiên cứu trước đây đã cho thấy kết quả mâu thuẫn, từ những nghiên cứu cho thấy phosphoryl hóa thúc đẩy hoặc làm giảm sự thoái hóa DELLA đến những nghiên cứu khác cho thấy phosphoryl hóa không ảnh hưởng đến tính ổn định của nó. Ở đây, chúng tôi xác định các vị trí phosphoryl hóa trong REPRESSOR.ga1-3(RGA, AtDELLA) được tinh chế từ Arabidopsis thaliana bằng phân tích khối phổ và cho thấy rằng sự phosphoryl hóa hai peptide RGA tại vùng PolyS và PolyS/T thúc đẩy sự liên kết với H2A và tăng cường hoạt tính của RGA. Sự liên kết của RGA với các promoter mục tiêu. Đáng chú ý, sự phosphoryl hóa không ảnh hưởng đến tương tác RGA-TF hoặc độ ổn định của RGA. Nghiên cứu của chúng tôi tiết lộ cơ chế phân tử mà qua đó sự phosphoryl hóa gây ra hoạt tính của DELLA.
Để làm rõ vai trò của quá trình phosphoryl hóa trong việc điều chỉnh chức năng của DELLA, việc xác định các vị trí phosphoryl hóa của DELLA trong cơ thể sống và thực hiện các phân tích chức năng ở thực vật là rất quan trọng. Bằng phương pháp tinh chế ái lực các chiết xuất thực vật, tiếp theo là phân tích MS/MS, chúng tôi đã xác định được một số vị trí phosphoryl hóa trong RGA. Trong điều kiện thiếu GA, quá trình phosphoryl hóa RHA tăng lên, nhưng quá trình phosphoryl hóa không ảnh hưởng đến tính ổn định của nó. Quan trọng hơn, các thí nghiệm đồng kết tủa miễn dịch (co-IP) và ChIP-qPCR cho thấy rằng quá trình phosphoryl hóa tại vùng PolyS/T của RGA thúc đẩy sự tương tác của nó với H2A và sự liên kết của nó với các promoter mục tiêu, tiết lộ cơ chế mà quá trình phosphoryl hóa kích hoạt chức năng của RGA.
RGA được tuyển chọn đến chromatin đích thông qua sự tương tác của phân vùng LHR1 với TF và sau đó liên kết với H2A thông qua vùng PolyS/T và phân vùng PFYRE của nó, tạo thành phức hợp H2A-RGA-TF để ổn định RGA. Sự phosphoryl hóa Pep 2 trong vùng PolyS/T giữa miền DELLA và miền GRAS bởi một kinase chưa xác định làm tăng cường liên kết RGA-H2A. Protein đột biến rgam2A loại bỏ sự phosphoryl hóa RGA và có cấu trúc protein khác để can thiệp vào liên kết H2A. Điều này dẫn đến sự mất ổn định của tương tác TF-rgam2A tạm thời và sự phân ly của rgam2A khỏi chromatin đích. Hình này chỉ mô tả sự ức chế phiên mã do RGA trung gian. Một mô hình tương tự có thể được mô tả cho sự hoạt hóa phiên mã do RGA trung gian, ngoại trừ phức hợp H2A-RGA-TF sẽ thúc đẩy phiên mã gen đích và sự khử phosphoryl hóa rgam2A sẽ làm giảm phiên mã. Hình được sửa đổi từ Huang et al.21.
Tất cả dữ liệu định lượng đều được phân tích thống kê bằng Excel, và sự khác biệt có ý nghĩa được xác định bằng phép kiểm định t của Student. Không có phương pháp thống kê nào được sử dụng để xác định trước kích thước mẫu. Không có dữ liệu nào bị loại trừ khỏi phân tích; thí nghiệm không được tiến hành ngẫu nhiên; các nhà nghiên cứu không được che giấu thông tin về sự phân bố dữ liệu trong suốt thí nghiệm và việc đánh giá kết quả. Kích thước mẫu được ghi rõ trong chú thích hình và tệp dữ liệu nguồn.
Để biết thêm thông tin về thiết kế nghiên cứu, vui lòng xem Bản tóm tắt Báo cáo Danh mục Đầu tư Tự nhiên kèm theo bài viết này.
Dữ liệu proteomics bằng phương pháp phổ khối lượng đã được đóng góp cho liên minh ProteomeXchange thông qua kho lưu trữ đối tác PRIDE66 với mã định danh tập dữ liệu PXD046004. Tất cả các dữ liệu khác thu được trong nghiên cứu này được trình bày trong Thông tin bổ sung, Tệp dữ liệu bổ sung và Tệp dữ liệu thô. Dữ liệu nguồn được cung cấp cho bài báo này.
Thời gian đăng bài: 08/11/2024