โปรตีนเดลล่าได้รับการอนุรักษ์ไว้เป็นมาสเตอร์สารควบคุมการเจริญเติบโตซึ่งมีบทบาทสำคัญในการควบคุมการพัฒนาของพืชเพื่อตอบสนองต่อสิ่งเร้าภายในและสิ่งแวดล้อม DELLA ทำหน้าที่เป็นตัวควบคุมการถอดรหัส และถูกเรียกให้กำหนดเป้าหมายโปรโมเตอร์โดยการจับกับปัจจัยการถอดรหัส (TF) และฮิสโตน H2A ผ่านโดเมน GRAS การศึกษาเมื่อไม่นานนี้แสดงให้เห็นว่าเสถียรภาพของ DELLA ได้รับการควบคุมหลังการแปลผ่านกลไกสองประการ ได้แก่ โพลีบิกิวิทิเนชันที่เหนี่ยวนำโดยจิบเบอเรลลิน ซึ่งเป็นฮอร์โมนพืช ซึ่งทำให้ย่อยสลายได้อย่างรวดเร็ว และการเชื่อมโยงของตัวดัดแปลงคล้ายยูบิกิวิทินขนาดเล็ก (SUMO) เพื่อเพิ่มการสะสม นอกจากนี้ กิจกรรมของ DELLA ยังได้รับการควบคุมแบบไดนามิกด้วยไกลโคซิเลชันสองแบบที่แตกต่างกัน โดยปฏิสัมพันธ์ระหว่าง DELLA และ TF ได้รับการเสริมประสิทธิภาพด้วยฟิวโคซิเลชัน O แต่ถูกยับยั้งด้วยการปรับเปลี่ยน N-acetylglucosamine (O-GlcNAc) ที่เชื่อมโยงกับ O อย่างไรก็ตาม บทบาทของการฟอสโฟรีเลชันของ DELLA ยังคงไม่ชัดเจน เนื่องจากการศึกษาครั้งก่อนได้แสดงผลลัพธ์ที่ขัดแย้งกัน ตั้งแต่ผลลัพธ์ที่แสดงว่าการฟอสโฟรีเลชันส่งเสริมหรือลดการสลายตัวของ DELLA ไปจนถึงผลลัพธ์ที่แสดงว่าการฟอสโฟรีเลชันไม่ส่งผลกระทบต่อเสถียรภาพของ DELLA ที่นี่ เราจะระบุตำแหน่งการฟอสโฟรีเลชันใน REPRESSORกา1-3(RGA, AtDELLA) บริสุทธิ์จาก Arabidopsis thaliana โดยการวิเคราะห์ด้วยแมสสเปกโตรเมทรี และแสดงให้เห็นว่าการฟอสโฟรีเลชันของเปปไทด์ RGA สองตัวที่บริเวณ PolyS และ PolyS/T ส่งเสริมการจับกับ H2A และเพิ่มกิจกรรมของ RGA การเชื่อมโยงของ RGA กับโปรโมเตอร์เป้าหมาย ที่น่าสังเกตคือ การฟอสโฟรีเลชันไม่มีผลต่อปฏิสัมพันธ์ระหว่าง RGA-TF หรือความเสถียรของ RGA การศึกษาของเราเปิดเผยกลไกระดับโมเลกุลที่การฟอสโฟรีเลชันกระตุ้นกิจกรรมของ DELLA
เพื่ออธิบายบทบาทของการฟอสโฟรีเลชั่นในการควบคุมการทำงานของ DELLA จำเป็นต้องระบุตำแหน่งการฟอสโฟรีเลชั่นของ DELLA ในร่างกายและทำการวิเคราะห์การทำงานในพืช โดยการทำให้สารสกัดจากพืชบริสุทธิ์ด้วยความสัมพันธ์ตามด้วยการวิเคราะห์ MS/MS เราได้ระบุตำแหน่งฟอสโฟรีเลชั่นหลายตำแหน่งใน RGA ภายใต้สภาวะที่ขาด GA การฟอสโฟรีเลชั่นของ RHA จะเพิ่มขึ้น แต่การฟอสโฟรีเลชั่นไม่ส่งผลต่อความเสถียรของ RGA ที่สำคัญ การทดสอบ co-IP และ ChIP-qPCR แสดงให้เห็นว่าการฟอสโฟรีเลชั่นที่บริเวณ PolyS/T ของ RGA ส่งเสริมการโต้ตอบกับ H2A และการเชื่อมโยงกับโปรโมเตอร์เป้าหมาย ซึ่งเผยให้เห็นกลไกที่การฟอสโฟรีเลชั่นกระตุ้นการทำงานของ RGA
RGA จะถูกเรียกเข้ามาเพื่อกำหนดเป้าหมายโครมาตินผ่านปฏิสัมพันธ์ระหว่างซับโดเมน LHR1 กับ TF จากนั้นจึงจับกับ H2A ผ่านทางภูมิภาค PolyS/T และซับโดเมน PFYRE ทำให้เกิดคอมเพล็กซ์ H2A-RGA-TF เพื่อทำให้ RGA มีเสถียรภาพ การฟอสโฟรีเลชันของ Pep 2 ในภูมิภาค PolyS/T ระหว่างโดเมน DELLA และโดเมน GRAS โดยไคเนสที่ไม่ระบุชนิดจะช่วยเพิ่มการจับกับ RGA-H2A โปรตีนกลายพันธุ์ rgam2A จะยกเลิกการฟอสโฟรีเลชันของ RGA และใช้โครงสร้างโปรตีนที่แตกต่างกันเพื่อขัดขวางการจับกับ H2A ส่งผลให้ปฏิสัมพันธ์ TF-rgam2A ชั่วคราวไม่เสถียรและ rgam2A จะแยกตัวออกจากโครมาตินเป้าหมาย รูปนี้แสดงการยับยั้งการถอดรหัสที่เกิดจาก RGA เท่านั้น รูปแบบที่คล้ายกันนี้สามารถอธิบายได้สำหรับการกระตุ้นการถอดรหัสที่เกิดจาก RGA ยกเว้นว่าคอมเพล็กซ์ H2A-RGA-TF จะส่งเสริมการถอดรหัสยีนเป้าหมายและการดีฟอสโฟรีเลชันของ rgam2A จะลดการถอดรหัส รูปที่แก้ไขจาก Huang et al.21
ข้อมูลเชิงปริมาณทั้งหมดได้รับการวิเคราะห์ทางสถิติโดยใช้ Excel และความแตกต่างที่สำคัญถูกกำหนดโดยใช้การทดสอบ t ของนักเรียน ไม่มีการใช้วิธีการทางสถิติเพื่อกำหนดขนาดตัวอย่างเบื้องต้น ไม่มีการแยกข้อมูลออกจากการวิเคราะห์ การทดลองไม่ได้ถูกสุ่ม นักวิจัยไม่ได้ปิดบังการกระจายของข้อมูลระหว่างการทดลองและการประเมินผล ขนาดตัวอย่างระบุไว้ในคำอธิบายภาพและไฟล์ข้อมูลต้นฉบับ
สำหรับข้อมูลเพิ่มเติมเกี่ยวกับการออกแบบการศึกษา โปรดดูบทคัดย่อรายงาน Natural Portfolio ที่เกี่ยวข้องกับบทความนี้
ข้อมูลโปรตีโอมิกส์ของสเปกโตรเมทรีมวลได้ถูกส่งต่อไปยังกลุ่มพันธมิตร ProteomeXchange ผ่านคลังข้อมูลพันธมิตร PRIDE66 ที่มีรหัสชุดข้อมูล PXD046004 ข้อมูลอื่นๆ ทั้งหมดที่ได้รับระหว่างการศึกษานี้จะนำเสนอในข้อมูลเสริม ไฟล์ข้อมูลเสริม และไฟล์ข้อมูลดิบ ข้อมูลต้นฉบับมีให้สำหรับบทความนี้
เวลาโพสต์: 08-11-2024