Фосфорилацијата го активира главниот регулатор на раст DELLA во Arabidopsis преку промовирање на поврзаноста на хистон H2A со хроматин.

Протеините на DELLA се конзервирани господаррегулатори на расткои играат централна улога во контролирањето на развојот на растенијата како одговор на внатрешните и еколошките знаци. DELLA делува како регулатор на транскрипција и е регрутиран да ги таргетира промоторите преку врзување за факторите на транскрипција (TFs) и хистонот H2A преку неговиот домен GRAS. Неодамнешните студии покажаа дека стабилноста на DELLA е пост-транслационално регулирана преку два механизми: полиубиквитинација индуцирана од фитохормонот гиберелин, што доведува до негова брза деградација и конјугација на мали модификатори слични на убиквитин (SUMO) за да се зголеми неговата акумулација. Дополнително, активноста на DELLA е динамично регулирана со две различни гликозилации: интеракцијата DELLA-TF е засилена со О-фукозилација, но инхибирана со модификација на O-поврзан N-ацетилглукозамин (O-GlcNAc). Сепак, улогата на фосфорилацијата на DELLA останува нејасна, бидејќи претходните студии покажаа конфликтни резултати, кои се движат од оние кои покажуваат дека фосфорилацијата ја промовира или намалува деградацијата на DELLA до други кои покажуваат дека фосфорилацијата не влијае на нејзината стабилност. Овде, ги идентификуваме местата на фосфорилација во РЕПРЕСОРga1-3(RGA, AtDELLA) прочистен од Arabidopsis thaliana со анализа на масена спектрометрија и покажува дека фосфорилацијата на два RGA пептиди во PolyS и PolyS/T регионите промовира врзување на H2A и зголемена активност на RGA. Асоцијација на RGA со целни промотори. Имено, фосфорилацијата не влијае на интеракциите на RGA-TF или на RGA стабилноста. Нашата студија го открива молекуларниот механизам со кој фосфорилацијата индуцира активност на DELLA.
За да се разјасни улогата на фосфорилацијата во регулирањето на функцијата на DELLA, од клучно значење е да се идентификуваат местата на фосфорилација на DELLA in vivo и да се извршат функционални анализи во растенијата. Со афинитетно прочистување на растителни екстракти проследено со MS/MS анализа, идентификувавме неколку фосфозити во RGA. Во услови на недостаток на GA, RHA фосфорилацијата се зголемува, но фосфорилацијата не влијае на нејзината стабилност. Поважно, анализите на co-IP и ChIP-qPCR открија дека фосфорилацијата во PolyS/T регионот на RGA ја промовира нејзината интеракција со H2A и нејзината поврзаност со целните промотори, откривајќи го механизмот со кој фосфорилацијата ја индуцира функцијата на RGA.
RGA е регрутиран да го таргетира хроматинот преку интеракцијата на LHR1 поддоменот со TF и ​​потоа се врзува за H2A преку неговиот PolyS/T регион и PFYRE поддоменот, формирајќи го комплексот H2A-RGA-TF за стабилизирање на RGA. Фосфорилацијата на Pep 2 во PolyS/T регионот помеѓу доменот DELLA и доменот GRAS со неидентификувана киназа го подобрува врзувањето на RGA-H2A. rgam2A мутантниот протеин ја укинува RGA фосфорилацијата и усвојува различна протеинска конформација за да се меша со врзувањето H2A. Ова резултира со дестабилизација на минливи TF-rgam2A интеракции и дисоцијација на rgam2A од целниот хроматин. Оваа бројка ја прикажува само транскрипциската репресија посредувана од RGA. Слична шема може да се опише за транскрипционата активација со посредство на RGA, освен што комплексот H2A-RGA-TF ќе промовира транскрипција на целниот ген, а дефосфорилацијата на rgam2A би ја намалила транскрипцијата. Слика изменета од Huang et al.21.
Сите квантитативни податоци беа статистички анализирани со помош на Excel, а значајните разлики беа утврдени со помош на Студентскиот t тест. Не беа користени статистички методи за прелиминарно одредување на големината на примерокот. Ниту еден податок не беше исклучен од анализата; експериментот не беше рандомизиран; истражувачите не беа слепи за дистрибуцијата на податоците за време на експериментот и евалуацијата на резултатите. Големината на примерокот е означена во легендата на сликата и датотеката со изворни податоци.
За повеќе информации за дизајнот на студијата, видете го Апстрактот за Извештај за природно портфолио поврзан со овој напис.
Податоците за протеомика за масена спектрометрија се доставени до конзорциумот ProteomeXchange преку партнерското складиште PRIDE66 со идентификатор на податоци PXD046004. Сите други податоци добиени за време на оваа студија се претставени во Дополнителни информации, Датотеки со дополнителни податоци и Датотеки со необработени податоци. Изворните податоци се дадени за овој напис.