โปรตีนเดลล่าได้รับการอนุรักษ์ไว้เป็นมาสเตอร์สารควบคุมการเจริญเติบโตซึ่งมีบทบาทสำคัญในการควบคุมการเจริญเติบโตของพืชเพื่อตอบสนองต่อสัญญาณภายในและสิ่งแวดล้อม DELLA ทำหน้าที่เป็นตัวควบคุมการถอดรหัส และถูกนำไปใช้เป็นโปรโมเตอร์เป้าหมายโดยการจับกับปัจจัยการถอดรหัส (TFs) และฮิสโตน H2A ผ่านโดเมน GRAS การศึกษาเมื่อเร็วๆ นี้แสดงให้เห็นว่าเสถียรภาพของ DELLA ถูกควบคุมหลังการแปลรหัสผ่านสองกลไก ได้แก่ โพลียูบิควิติเนชันที่ถูกเหนี่ยวนำโดยจิบเบอเรลลิน ซึ่งเป็นฮอร์โมนพืช ซึ่งทำให้ย่อยสลายได้อย่างรวดเร็ว และการเชื่อมโยงของสารปรับเปลี่ยนที่คล้ายยูบิควิตินขนาดเล็ก (SUMO) เพื่อเพิ่มการสะสม นอกจากนี้ กิจกรรมของ DELLA ยังถูกควบคุมแบบไดนามิกโดยไกลโคซิเลชันสองแบบที่แตกต่างกัน: ปฏิกิริยาระหว่าง DELLA-TF จะเพิ่มขึ้นโดย O-fucosylation แต่ถูกยับยั้งโดยการดัดแปลง O-linked N-acetylglucosamine (O-GlcNAc) อย่างไรก็ตาม บทบาทของการฟอสโฟรีเลชันของ DELLA ยังคงไม่ชัดเจน เนื่องจากงานวิจัยก่อนหน้านี้ได้แสดงผลลัพธ์ที่ขัดแย้งกัน ตั้งแต่งานวิจัยที่แสดงให้เห็นว่าการฟอสโฟรีเลชันส่งเสริมหรือลดการย่อยสลายของ DELLA ไปจนถึงงานวิจัยอื่นๆ ที่แสดงให้เห็นว่าการฟอสโฟรีเลชันไม่ส่งผลกระทบต่อเสถียรภาพของ DELLA ในที่นี้ เราได้ระบุตำแหน่งการฟอสโฟรีเลชันใน REPRESSORga1-3(RGA, AtDELLA) บริสุทธิ์จาก Arabidopsis thaliana โดยการวิเคราะห์ด้วยแมสสเปกโตรมิเตอร์ แสดงให้เห็นว่าการฟอสโฟรีเลชันของเปปไทด์ RGA สองชนิดที่บริเวณ PolyS และ PolyS/T ส่งเสริมการจับกับ H2A และเพิ่มกิจกรรมของ RGA การเชื่อมโยงของ RGA กับโปรโมเตอร์เป้าหมาย โดยเฉพาะอย่างยิ่ง การฟอสโฟรีเลชันไม่มีผลต่อปฏิกิริยาระหว่าง RGA-TF หรือความเสถียรของ RGA การศึกษาของเราเผยให้เห็นกลไกระดับโมเลกุลที่การฟอสโฟรีเลชันกระตุ้นกิจกรรมของ DELLA
เพื่ออธิบายบทบาทของการฟอสโฟรีเลชันในการควบคุมการทำงานของ DELLA การระบุตำแหน่งฟอสโฟรีเลชันของ DELLA ในร่างกายและวิเคราะห์การทำงานในพืชจึงเป็นสิ่งสำคัญอย่างยิ่ง เราได้ระบุฟอสโฟรีเลชันหลายตำแหน่งใน RGA โดยการทำให้สารสกัดจากพืชบริสุทธิ์ด้วยแอฟฟินิตี ตามด้วยการวิเคราะห์ MS/MS ภายใต้สภาวะที่ขาด GA การฟอสโฟรีเลชันของ RHA จะเพิ่มขึ้น แต่การฟอสโฟรีเลชันไม่ส่งผลต่อความเสถียร ที่สำคัญ การวิเคราะห์ co-IP และ ChIP-qPCR แสดงให้เห็นว่าการฟอสโฟรีเลชันที่บริเวณ PolyS/T ของ RGA ส่งเสริมปฏิกิริยากับ H2A และการเชื่อมโยงกับโปรโมเตอร์เป้าหมาย ซึ่งเผยให้เห็นกลไกที่การฟอสโฟรีเลชันกระตุ้นการทำงานของ RGA
RGA ถูกดึงเข้าสู่โครมาตินเป้าหมายผ่านปฏิกิริยาระหว่างซับโดเมน LHR1 กับ TF จากนั้นจับกับ H2A ผ่านบริเวณ PolyS/T และซับโดเมน PFYRE ก่อให้เกิดคอมเพล็กซ์ H2A-RGA-TF เพื่อรักษาเสถียรภาพของ RGA การฟอสโฟรีเลชันของ Pep 2 ในบริเวณ PolyS/T ระหว่างโดเมน DELLA และโดเมน GRAS โดยไคเนสที่ไม่ทราบชนิดจะช่วยเพิ่มการจับกับ RGA-H2A โปรตีนกลายพันธุ์ rgam2A จะยับยั้งการฟอสโฟรีเลชันของ RGA และใช้โครงสร้างโปรตีนที่แตกต่างออกไปเพื่อรบกวนการจับกับ H2A ส่งผลให้ปฏิกิริยาระหว่าง TF-rgam2A ชั่วคราวไม่เสถียร และ rgam2A จะแยกตัวออกจากโครมาตินเป้าหมาย ภาพนี้แสดงการยับยั้งการถอดรหัสที่เกิดจาก RGA เท่านั้น รูปแบบที่คล้ายกันนี้สามารถอธิบายได้สำหรับการกระตุ้นการถอดรหัสที่ RGA เป็นตัวกลาง ยกเว้นว่าคอมเพล็กซ์ H2A-RGA-TF จะส่งเสริมการถอดรหัสของยีนเป้าหมาย และการลดฟอสโฟรีเลชันของ rgam2A จะลดการถอดรหัสลง รูปที่ดัดแปลงจาก Huang และคณะ 21
ข้อมูลเชิงปริมาณทั้งหมดได้รับการวิเคราะห์ทางสถิติโดยใช้โปรแกรม Excel และหาความแตกต่างอย่างมีนัยสำคัญโดยใช้การทดสอบทีของนักเรียน (Student's t test) ไม่มีการใช้วิธีการทางสถิติในการกำหนดขนาดกลุ่มตัวอย่างเบื้องต้น ไม่มีการนำข้อมูลออกจากการวิเคราะห์ การทดลองนี้ไม่ได้สุ่ม นักวิจัยไม่ได้มองข้ามการกระจายตัวของข้อมูลระหว่างการทดลองและการประเมินผล ขนาดกลุ่มตัวอย่างระบุไว้ในคำอธิบายภาพและไฟล์ข้อมูลต้นฉบับ
สำหรับข้อมูลเพิ่มเติมเกี่ยวกับการออกแบบการศึกษา โปรดดูบทคัดย่อรายงาน Natural Portfolio ที่เกี่ยวข้องกับบทความนี้
ข้อมูลโปรตีโอมิกส์จากการวิเคราะห์มวลสารสเปกโตรมิเตอร์ได้ถูกส่งมอบให้กับกลุ่ม ProteomeXchange ผ่านทางคลังข้อมูลพันธมิตร PRIDE66 ซึ่งมีรหัสชุดข้อมูล PXD046004 ข้อมูลอื่นๆ ทั้งหมดที่ได้จากการศึกษานี้จะถูกนำเสนอในข้อมูลเสริม ไฟล์ข้อมูลเสริม และไฟล์ข้อมูลดิบ บทความนี้ได้จัดเตรียมข้อมูลต้นฉบับไว้แล้ว
เวลาโพสต์: 8 พ.ย. 2567