Protein DELLA merupakan protein induk yang dilestarikanzat pengatur tumbuhyang memainkan peran sentral dalam mengendalikan perkembangan tanaman sebagai respons terhadap isyarat internal dan lingkungan. DELLA bertindak sebagai regulator transkripsi dan direkrut untuk menargetkan promotor dengan mengikat faktor transkripsi (TF) dan histon H2A melalui domain GRAS-nya. Studi terbaru menunjukkan bahwa stabilitas DELLA diatur pascatranslasi melalui dua mekanisme: poliubikuitinasi yang diinduksi oleh fitohormon giberelin, yang menyebabkan degradasinya cepat, dan konjugasi pengubah kecil mirip ubikuitinin (SUMO) untuk meningkatkan akumulasinya. Selain itu, aktivitas DELLA diatur secara dinamis oleh dua glikosilasi yang berbeda: interaksi DELLA-TF ditingkatkan oleh O-fukosilasi tetapi dihambat oleh modifikasi N-asetilglukosamin (O-GlcNAc) yang terhubung dengan O. Namun, peran fosforilasi DELLA masih belum jelas, karena studi sebelumnya menunjukkan hasil yang saling bertentangan, mulai dari studi yang menunjukkan bahwa fosforilasi mendorong atau mengurangi degradasi DELLA hingga studi lain yang menunjukkan bahwa fosforilasi tidak memengaruhi stabilitasnya. Di sini, kami mengidentifikasi situs fosforilasi di REPRESSORga1-3(RGA, AtDELLA) dimurnikan dari Arabidopsis thaliana melalui analisis spektrometri massa dan menunjukkan bahwa fosforilasi dua peptida RGA pada daerah PolyS dan PolyS/T mendorong pengikatan H2A dan meningkatkan aktivitas RGA. Hubungan RGA dengan promotor target. Khususnya, fosforilasi tidak memengaruhi interaksi RGA-TF maupun stabilitas RGA. Studi kami mengungkap mekanisme molekuler yang menginduksi aktivitas DELLA melalui fosforilasi.
Untuk menjelaskan peran fosforilasi dalam mengatur fungsi DELLA, sangat penting untuk mengidentifikasi situs fosforilasi DELLA secara in vivo dan melakukan analisis fungsional pada tumbuhan. Melalui pemurnian afinitas ekstrak tumbuhan yang diikuti dengan analisis MS/MS, kami mengidentifikasi beberapa fosfosit dalam RGA. Dalam kondisi defisiensi GA, fosforilasi RHA meningkat, tetapi fosforilasi tidak memengaruhi stabilitasnya. Yang penting, uji co-IP dan ChIP-qPCR menunjukkan bahwa fosforilasi pada wilayah PolyS/T RGA mendorong interaksinya dengan H2A dan asosiasinya dengan promotor target, yang mengungkap mekanisme fosforilasi dalam menginduksi fungsi RGA.
RGA direkrut ke kromatin target melalui interaksi subdomain LHR1 dengan TF dan kemudian berikatan dengan H2A melalui wilayah PolyS/T dan subdomain PFYRE, membentuk kompleks H2A-RGA-TF untuk menstabilkan RGA. Fosforilasi Pep 2 di wilayah PolyS/T antara domain DELLA dan domain GRAS oleh kinase yang tidak teridentifikasi meningkatkan pengikatan RGA-H2A. Protein mutan rgam2A menghapuskan fosforilasi RGA dan mengadopsi konformasi protein yang berbeda untuk mengganggu pengikatan H2A. Hal ini mengakibatkan destabilisasi interaksi transien TF-rgam2A dan disosiasi rgam2A dari kromatin target. Gambar ini hanya menggambarkan represi transkripsi yang dimediasi RGA. Pola serupa dapat dijelaskan untuk aktivasi transkripsi yang dimediasi RGA, kecuali bahwa kompleks H2A-RGA-TF akan meningkatkan transkripsi gen target dan defosforilasi rgam2A akan menurunkan transkripsi. Gambar dimodifikasi dari Huang et al.21.
Semua data kuantitatif dianalisis secara statistik menggunakan Excel, dan perbedaan signifikan ditentukan menggunakan uji t Student. Tidak ada metode statistik yang digunakan untuk menentukan ukuran sampel secara awal. Tidak ada data yang dikecualikan dari analisis; eksperimen tidak diacak; para peneliti tidak buta terhadap distribusi data selama eksperimen dan evaluasi hasilnya. Ukuran sampel ditunjukkan pada legenda gambar dan berkas data sumber.
Untuk informasi lebih lanjut tentang desain penelitian, lihat Abstrak Laporan Portofolio Alami yang terkait dengan artikel ini.
Data proteomik spektrometri massa telah disumbangkan ke konsorsium ProteomeXchange melalui repositori mitra PRIDE66 dengan pengidentifikasi dataset PXD046004. Semua data lain yang diperoleh selama studi ini disajikan dalam Informasi Tambahan, Berkas Data Tambahan, dan Berkas Data Mentah. Data sumber disediakan untuk artikel ini.
Waktu posting: 08-Nov-2024