Protein DELLA được bảo tồn chủ yếuchất điều hòa tăng trưởngđóng vai trò trung tâm trong việc kiểm soát sự phát triển của thực vật để đáp ứng với các tín hiệu bên trong và môi trường. DELLA hoạt động như một chất điều hòa phiên mã và được tuyển dụng để nhắm mục tiêu các chất xúc tiến 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 hòa sau dịch mã thông qua hai cơ chế: polyubiquitin hóa do phytohormone gibberellin gây ra, dẫn đến sự phân hủy nhanh chóng của nó và liên hợp các chất điều chỉnh giống ubiquitin nhỏ (SUMO) để tăng sự tích tụ của nó. Ngoài ra, hoạt động của DELLA được điều chỉnh động bởi hai glycosyl hóa khác nhau: tương tác DELLA-TF được tăng cường bởi O-fucosyl hóa nhưng bị ức chế bởi sửa đổi N-acetylglucosamine liên kết O (O-GlcNAc). Tuy nhiên, vai trò của quá trình phosphoryl hóa DELLA vẫn chưa rõ ràng, vì các nghiên cứu trước đây đã chỉ ra các kết quả trái ngược nhau, từ những nghiên cứu cho thấy quá trình phosphoryl hóa thúc đẩy hoặc làm giảm sự phân hủy DELLA đến những nghiên cứu khác cho thấy quá trình phosphoryl hóa không ảnh hưởng đến tính ổn định của nó. Ở đây, chúng tôi xác định các vị trí phosphoryl hóa trong REPRESSORga1-3(RGA, AtDELLA) được tinh chế từ Arabidopsis thaliana bằng phân tích khối phổ và cho thấy rằng sự phosphoryl hóa của hai peptide RGA tại vùng PolyS và PolyS/T thúc đẩy liên kết H2A và tăng cường hoạt động của RGA. Sự liên kết của RGA với các chất xúc tiến mục tiêu. Đáng chú ý là 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 sự phosphoryl hóa gây ra hoạt động của DELLA.
Để làm sáng tỏ vai trò của phosphoryl hóa trong việc điều chỉnh chức năng DELLA, điều quan trọng là phải xác định các vị trí phosphoryl hóa DELLA in vivo và thực hiện các phân tích chức năng ở thực vật. Bằng cách 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 phospho trong RGA. Trong điều kiện thiếu GA, phosphoryl hóa RHA tăng lên, nhưng phosphoryl hóa không ảnh hưởng đến tính ổn định của nó. Điều quan trọng là các xét nghiệm co-IP và ChIP-qPCR cho thấy phosphoryl hóa tại vùng PolyS/T của RGA thúc đẩy tương tác của nó với H2A và sự liên kết của nó với các chất xúc tiến mục tiêu, tiết lộ cơ chế mà phosphoryl hóa gây ra chức năng RGA.
RGA được tuyển dụng để nhắm mục tiêu chromatin thông qua tương tác của miền phụ LHR1 với TF và sau đó liên kết với H2A thông qua vùng PolyS/T và miền phụ PFYRE của nó, tạo thành phức hợp H2A-RGA-TF để ổn định RGA. Quá trình 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 xóa bỏ quá trình phosphoryl hóa RGA và áp dụng một cấu hình protein khác để can thiệp vào quá trình liên kết H2A. Điều này dẫn đến sự mất ổn định của các tương tác TF-rgam2A tạm thời và sự phân ly của rgam2A khỏi chromatin mục tiêu. Hình này chỉ mô tả sự ức chế phiên mã qua trung gian RGA. Một mô hình tương tự có thể được mô tả đối với quá trình hoạt hóa phiên mã qua trung gian RGA, ngoại trừ việc phức hợp H2A-RGA-TF sẽ thúc đẩy phiên mã gen mục tiêu và quá trình 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 các khác biệt đáng kể được xác định bằng kiểm định t của Student. Không có phương pháp thống kê nào được sử dụng để xác định sơ bộ quy mô mẫu. Không có dữ liệu nào bị loại khỏi phân tích; thí nghiệm không được phân bổ ngẫu nhiên; các nhà nghiên cứu không mù quáng trước sự phân bố dữ liệu trong quá trình thí nghiệm và đánh giá kết quả. Quy mô mẫu được chỉ ra trong chú thích hình ảnh và tệp dữ liệu nguồn.
Để biết thêm thông tin về thiết kế nghiên cứu, hãy xem Tóm tắt Báo cáo danh mục đầu tư tự nhiên có liên quan đến bài viết này.
Dữ liệu proteomics khối phổ 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 dữ liệu khác thu được trong nghiên cứu này đều 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 viết này.
Thời gian đăng: 08-11-2024