DELLA-proteïene word bewaargroeireguleerderswat 'n sentrale rol speel in plantontwikkeling in reaksie op interne en eksterne seine. As transkripsiereguleerders bind DELLA's aan transkripsiefaktore (TF's) en histoon H2A via hul GRAS-domeine en word gewerf om op promotors op te tree. Onlangse studies het getoon dat DELLA-stabiliteit post-translasie gereguleer word deur twee meganismes: poliubiquitinering geïnduseer deur die planthormoongibberellien, wat lei tot hul vinnige degradasie, en vervoeging met klein ubiquitin-agtige modifiseerder (SUMO), wat hul ophoping verhoog. Boonop word DELLA-aktiwiteit dinamies gereguleer deur twee afsonderlike glikosileringsmeganismes: O-fukosilering verhoog DELLA-TF-interaksie, terwyl O-gekoppelde N-asetielglukosamien (O-GlcNAc) modifikasie DELLA-TF-interaksie inhibeer. Die rol van DELLA-fosforilering is egter onduidelik aangesien vorige studies teenstrydige resultate getoon het, met sommige wat daarop dui dat fosforilering DELLA-afbraak bevorder of onderdruk en ander wat daarop dui dat fosforilering nie hul stabiliteit beïnvloed nie. Hier identifiseer ons fosforileringsplekke in die GA1-3-onderdrukker (RGA), AtDELLA, gesuiwer van Arabidopsis thaliana deur massaspektrometrie en wys dat fosforilering van twee RGA-peptiede in die PolyS- en PolyS/T-streke RGA-aktiwiteit verhoog deur H2A-binding en RGA-assosiasie met teikenpromotors te bevorder. Fosforilering het nie RGA-TF-interaksies of RGA-stabiliteit beïnvloed nie. Ons studie onthul 'n molekulêre meganisme waardeur fosforilering DELLA-aktiwiteit induseer.
Ons massaspektrometriese analise het aan die lig gebring dat beide Pep1 en Pep2 hoogs gefosforileer was in RGA in die GA-tekorte Ga1 agtergrond. Benewens hierdie studie, het fosfoproteomiese studies ook Pep1-fosforilering in RGA aan die lig gebring, alhoewel die rol daarvan nog nie bestudeer is nie53,54,55. Daarteenoor is Pep2-fosforilering nie voorheen beskryf nie aangesien hierdie peptied slegs met behulp van die RGAGKG-transgeen opgespoor kon word. Alhoewel die m1A-mutasie, wat Pep1-fosforilering afgeskaf het, RGA-aktiwiteit in planta net effens verminder het, het dit 'n bykomende effek gehad wanneer dit gekombineer is met m2A om RGA-aktiwiteit te verminder (Aanvullende Figuur 6). Dit is belangrik dat Pep1-fosforilering aansienlik verminder is in die GA-versterkte sly1-mutant in vergelyking met ga1, wat daarop dui dat GA RGA-defosforilering bevorder, wat die aktiwiteit daarvan verminder. Die meganisme waardeur GA RGA-fosforilering onderdruk vereis verdere ondersoek. Een moontlikheid is dat dit bereik word deur die regulering van 'n ongeïdentifiseerde proteïenkinase. Alhoewel studies getoon het dat uitdrukking van die CK1 proteïenkinase EL1 deur GA in rice41 afgereguleer word, dui ons resultate daarop dat hoër-orde mutasies van die Arabidopsis EL1 homoloog (AEL1-4) nie RGA fosforilering verminder nie. In ooreenstemming met ons resultate, het 'n onlangse fosfoproteomiese studie met Arabidopsis AEL-ooruitdrukkingslyne en 'n ael-drievoudige mutant geen DELLA-proteïene as substrate van hierdie kinases geïdentifiseer nie56. Toe ons die manuskrip voorberei het, is gerapporteer dat GSK3, die geen wat vir 'n GSK3/SHAGGY-agtige kinase in koring (Triticum aestivum) kodeer, DELLA (Rht-B1b)57 kan fosforileer, alhoewel fosforilering van Rht-B1b deur GSK3 nie in planta bevestig is nie. In vitro ensiematiese reaksies in die teenwoordigheid van GSK3 gevolg deur massaspektrometrie-analise het drie fosforileringsplekke geopenbaar tussen die DELLA- en GRAS-domeine van Rht-B1b (Aanvullende Fig. 3). Serien na alanien substitusies by al drie fosforileringsplekke het gelei tot verminderde Rht-B1b aktiwiteit in transgeniese koring, in ooreenstemming met ons bevindinge dat alanien substitusies in Pep2 RGA RGA aktiwiteit verlaag het. In vitro proteïenafbraaktoetse het egter verder getoon dat fosforilering ook Rht-B1b57 kan stabiliseer. Dit is in teenstelling met ons resultate wat toon dat alanienvervangings in Pep2 RGA nie sy stabiliteit in planta verander nie. GSK3 in koring is 'n ortoloog van brassinosteroïed-onsensitiewe proteïen 2 (BIN2) in Arabidopsis 57. BIN2 is 'n negatiewe reguleerder van BR-sein, en BR aktiveer sy seinweg deur BIN2-afbraak te veroorsaak 58. Ons het getoon dat BR-behandeling nie RGA-stabiliteit 59 of arabido-plementasievlak phosphosphorylpsi verminder nie, wat daarop dui dat RGA waarskynlik nie deur BIN2 gefosforileer sal word nie.
Alle kwantitatiewe data is statisties met behulp van Excel geanaliseer, en beduidende verskille is bepaal met behulp van Student se t-toets. Geen statistiese metodes is gebruik om steekproefgrootte vooraf te bepaal nie. Geen data is van die analise uitgesluit nie; die eksperiment was nie gerandomiseer nie; en die navorsers was bewus van die toewysing tydens die eksperiment en uitkomsassessering. Steekproefgroottes word in die figuurlegendes en in die rou datalêers verskaf.
Postyd: 15-Apr-2025