Protéin DELLA dilestarikanpangatur pertumbuhananu maénkeun peran sentral dina kamekaran tutuwuhan salaku réspon kana sinyal internal sareng éksternal. Salaku régulator transkripsi, DELLA ngabeungkeut faktor transkripsi (TF) sareng histon H2A ngalangkungan domain GRAS na sareng direkrut pikeun meta dina promotor. Panilitian anyar nunjukkeun yén stabilitas DELLA diatur sacara pasca-translasi ku dua mékanisme: poliubiquitinasi anu diinduksi ku hormon tutuwuhangiberelin, anu ngarah kana degradasi gancangna, sareng konjugasi sareng modifier sapertos ubiquitin alit (SUMO), anu ningkatkeun akumulasi na. Leuwih ti éta, aktivitas DELLA diatur sacara dinamis ku dua mékanisme glikosilasi anu béda: O-fucosylation ningkatkeun interaksi DELLA-TF, sedengkeun modifikasi O-linked N-acetylglucosamine (O-GlcNAc) ngahalangan interaksi DELLA-TF. Nanging, peran fosforilasi DELLA teu jelas sabab panilitian sateuacana nunjukkeun hasil anu bertentangan, kalayan sababaraha nunjukkeun yén fosforilasi ngamajukeun atanapi nindes degradasi DELLA sareng anu sanésna nunjukkeun yén fosforilasi henteu mangaruhan stabilitasna. Di dieu, urang ngaidentipikasi situs fosforilasi dina repressor GA1-3 (RGA), AtDELLA, anu dimurnikeun tina Arabidopsis thaliana ku spéktrométri massa sareng nunjukkeun yén fosforilasi dua péptida RGA di daérah PolyS sareng PolyS/T ningkatkeun aktivitas RGA ku cara ngamajukeun pangiket H2A sareng asosiasi RGA sareng promotor target. Khususna, fosforilasi henteu mangaruhan interaksi RGA-TF atanapi stabilitas RGA. Panilitian kami ngungkabkeun mékanisme molekuler dimana fosforilasi ngainduksi aktivitas DELLA.
Analisis spéktrométri massa kami ngungkabkeun yén Pep1 sareng Pep2 duanana difosforilasi pisan dina RGA dina latar tukang Ga1 anu kakurangan GA. Salian ti panilitian ieu, panilitian fosfoproteomik ogé ngungkabkeun fosforilasi Pep1 dina RGA, sanaos peranna tacan ditalungtik53,54,55. Sabalikna, fosforilasi Pep2 tacan dijelaskeun sateuacanna sabab péptida ieu ngan ukur tiasa dideteksi nganggo transgen RGAGKG. Sanaos mutasi m1A, anu ngaleungitkeun fosforilasi Pep1, ngan ukur ngirangan aktivitas RGA sakedik dina planta, éta ngagaduhan pangaruh aditif nalika digabungkeun sareng m2A dina ngirangan aktivitas RGA (Gambar Tambahan 6). Anu penting, fosforilasi Pep1 dikirangan sacara signifikan dina mutan sly1 anu ditingkatkeun GA dibandingkeun sareng ga1, nunjukkeun yén GA ngamajukeun defosforilasi RGA, ngirangan aktivitasna. Mékanisme GA ngurangan fosforilasi RGA meryogikeun panilitian salajengna. Hiji kamungkinan nyaéta ieu kahontal ngalangkungan pangaturan protéin kinase anu teu dikenal. Sanaos panilitian nunjukkeun yén éksprési protéin kinase CK1 EL1 dikirangan ku GA dina rice41, hasil panilitian kami nunjukkeun yén mutasi tingkat luhur tina homolog Arabidopsis EL1 (AEL1-4) henteu ngirangan fosforilasi RGA. Saluyu sareng hasil panilitian kami, panilitian fosfoproteomik anyar anu nganggo garis overexpressing Arabidopsis AEL sareng mutan rangkep tilu ael henteu ngaidentipikasi protéin DELLA salaku substrat kinase ieu56. Nalika kami nyiapkeun naskah, dilaporkeun yén GSK3, gén anu ngodekeun kinase sapertos GSK3 / SHAGGY dina gandum (Triticum aestivum), tiasa ngafosforilasi DELLA (Rht-B1b)57, sanaos fosforilasi Rht-B1b ku GSK3 teu acan dikonfirmasi dina planta. Réaksi énzimatik in vitro dina ayana GSK3 dituturkeun ku analisis spéktrométri massa ngungkabkeun tilu situs fosforilasi anu aya di antara domain DELLA sareng GRAS tina Rht-B1b (Gambar Tambahan 3). Substitusi serin ka alanin di sadaya tilu situs fosforilasi nyababkeun panurunan aktivitas Rht-B1b dina gandum transgenik, saluyu sareng panemuan kami yén substitusi alanin dina Pep2 RGA ngirangan aktivitas RGA. Nanging, uji degradasi protéin in vitro langkung nunjukkeun yén fosforilasi ogé tiasa ngastabilkeun Rht-B1b57. Ieu béda sareng hasil kami anu nunjukkeun yén substitusi alanin dina Pep2 RGA henteu ngarobih stabilitasna dina planta. GSK3 dina gandum mangrupikeun ortolog protéin 2 anu henteu sénsitip kana brassinosteroid (BIN2) dina Arabidopsis 57. BIN2 mangrupikeun régulator négatip tina sinyal BR, sareng BR ngaktipkeun jalur sinyalna ku nyababkeun degradasi BIN2 58. Kami nunjukkeun yén perlakuan BR henteu ngirangan stabilitas RGA 59 atanapi tingkat fosforilasi dina Arabidopsis (Gambar Tambahan 2), nunjukkeun yén RGA sigana moal difosforilasi ku BIN2.
Sadaya data kuantitatif dianalisis sacara statistik nganggo Excel, sareng béda anu signifikan ditangtukeun nganggo uji-t Student. Teu aya metode statistik anu dianggo pikeun nangtukeun ukuran sampel sateuacanna. Teu aya data anu dikaluarkeun tina analisis; ékspérimén henteu diacak; sareng para panaliti sadar kana alokasi salami ékspérimén sareng penilaian hasil. Ukuran sampel disayogikeun dina legenda gambar sareng dina file data atah.
Waktos posting: 15-Apr-2025