DELLA ცილები კონსერვირებულიაზრდის რეგულატორებირომლებიც ცენტრალურ როლს ასრულებენ მცენარის განვითარებაში შიდა და გარე სიგნალების საპასუხოდ. ტრანსკრიფციის რეგულატორების სახით, DELLA-ები უკავშირდებიან ტრანსკრიფციის ფაქტორებს (TF) და ჰისტონ H2A-ს მათი GRAS დომენების მეშვეობით და იზიდავენ პრომოტერებზე მოქმედებისთვის. ბოლოდროინდელმა კვლევებმა აჩვენა, რომ DELLA-ს სტაბილურობა რეგულირდება ტრანსლაციის შემდგომ ორი მექანიზმით: მცენარეული ჰორმონით გამოწვეული პოლიუბიკვიტინით.გიბერელინი, რაც იწვევს მათ სწრაფ დეგრადაციას და მცირე უბიქვიტინის მსგავს მოდიფიკატორთან (SUMO) კონიუგაციას, რაც ზრდის მათ დაგროვებას. გარდა ამისა, DELLA-ს აქტივობა დინამიურად რეგულირდება ორი განსხვავებული გლიკოზილირების მექანიზმით: O-ფუკოზილირება აძლიერებს DELLA-TF ურთიერთქმედებას, ხოლო O-შეკავშირებული N-აცეტილგლუკოზამინის (O-GlcNAc) მოდიფიკაცია აფერხებს DELLA-TF ურთიერთქმედებას. თუმცა, DELLA-ს ფოსფორილირების როლი გაურკვეველია, რადგან წინა კვლევებმა აჩვენა ურთიერთგამომრიცხავი შედეგები, რომელთაგან ზოგიერთი ვარაუდობს, რომ ფოსფორილირება ხელს უწყობს ან თრგუნავს DELLA-ს დეგრადაციას, ზოგი კი ვარაუდობს, რომ ფოსფორილირება გავლენას არ ახდენს მათ სტაბილურობაზე. აქ ჩვენ ვადგენთ ფოსფორილირების ადგილებს GA1-3 რეპრესორში (RGA), AtDELLA-ში, რომელიც გაწმენდილია Arabidopsis thaliana-დან მას-სპექტრომეტრიით და ვაჩვენებთ, რომ ორი RGA პეპტიდის ფოსფორილირება PolyS და PolyS/T რეგიონებში აძლიერებს RGA აქტივობას H2A შეკავშირების და RGA ასოცირების ხელშეწყობით სამიზნე პრომოუტერებთან. აღსანიშნავია, რომ ფოსფორილირება გავლენას არ ახდენდა RGA-TF ურთიერთქმედებებზე ან RGA სტაბილურობაზე. ჩვენი კვლევა ავლენს მოლეკულურ მექანიზმს, რომლითაც ფოსფორილირება იწვევს DELLA აქტივობას.
ჩვენმა მას-სპექტრომეტრიულმა ანალიზმა აჩვენა, რომ როგორც Pep1, ასევე Pep2 მაღალი ფოსფორილირებით გამოირჩეოდა RGA-ში GA-დეფიციტური Ga1 ფონზე. ამ კვლევის გარდა, ფოსფოპროტეომიკურმა კვლევებმა ასევე გამოავლინა Pep1-ის ფოსფორილირება RGA-ში, თუმცა მისი როლი ჯერ არ არის შესწავლილი53,54,55. ამის საპირისპიროდ, Pep2-ის ფოსფორილირება აქამდე არ იყო აღწერილი, რადგან ამ პეპტიდის აღმოჩენა მხოლოდ RGAGKG ტრანსგენის გამოყენებით იყო შესაძლებელი. მიუხედავად იმისა, რომ m1A მუტაციამ, რომელმაც გააუქმა Pep1-ის ფოსფორილირება, მხოლოდ ოდნავ შეამცირა RGA-ს აქტივობა მცენარეებში, მას ჰქონდა დამატებითი ეფექტი m2A-სთან შერწყმისას RGA-ს აქტივობის შემცირებისას (დამატებითი სურათი 6). მნიშვნელოვანია, რომ Pep1-ის ფოსფორილირება მნიშვნელოვნად შემცირდა GA-თი გაძლიერებულ sly1 მუტანტში ga1-თან შედარებით, რაც იმაზე მიუთითებს, რომ GA ხელს უწყობს RGA-ს დეფოსფორილირებას, ამცირებს მის აქტივობას. მექანიზმი, რომლითაც GA თრგუნავს RGA-ს ფოსფორილირებას, საჭიროებს შემდგომ კვლევას. ერთ-ერთი შესაძლებლობაა, რომ ეს მიიღწევა არაიდენტიფიცირებული ცილოვანი კინაზას რეგულირებით. მიუხედავად იმისა, რომ კვლევებმა აჩვენა, რომ ბრინჯში CK1 ცილა კინაზა EL1-ის ექსპრესია GA-თი დაქვეითებულია41, ჩვენი შედეგები მიუთითებს, რომ Arabidopsis EL1 ჰომოლოგის (AEL1-4) უფრო მაღალი რიგის მუტაციები არ ამცირებს RGA ფოსფორილირებას. ჩვენს შედეგებთან შესაბამისობაში, Arabidopsis AEL-ის ზედმეტად გამომხატველი ხაზების და ael სამმაგი მუტანტის გამოყენებით ჩატარებულმა ბოლოდროინდელმა ფოსფოპროტეომიკურმა კვლევამ არ გამოავლინა DELLA ცილები, როგორც ამ კინაზების სუბსტრატები56. როდესაც ჩვენ მოვამზადეთ ხელნაწერი, გავრცელდა ინფორმაცია, რომ GSK3, გენი, რომელიც აკოდირებს GSK3/SHAGGY-ის მსგავს კინაზას ხორბალში (Triticum aestivum), შეუძლია DELLA (Rht-B1b)57 ფოსფორილირება, თუმცა Rht-B1b-ის ფოსფორილირება GSK3-ით მცენარეებში არ დადასტურებულა. GSK3-ის თანაარსებობისას ჩატარებულმა in vitro ფერმენტულმა რეაქციებმა, რასაც მოჰყვა მას-სპექტრომეტრიული ანალიზი, გამოავლინა ფოსფორილირების სამი ადგილი, რომლებიც მდებარეობს Rht-B1b-ის DELLA და GRAS დომენებს შორის (დამატებითი სურ. 3). სამივე ფოსფორილირების ადგილას სერინის ალანინით ჩანაცვლებამ ტრანსგენურ ხორბალში Rht-B1b აქტივობის შემცირება გამოიწვია, რაც თანხვედრაშია ჩვენს დასკვნებთან, რომ Pep2 RGA-ში ალანინის ჩანაცვლებამ შეამცირა RGA აქტივობა. თუმცა, in vitro ცილის დეგრადაციის ანალიზებმა დამატებით აჩვენა, რომ ფოსფორილირებას ასევე შეუძლია Rht-B1b57-ის სტაბილიზაცია. ეს ეწინააღმდეგება ჩვენს შედეგებს, რომლებიც აჩვენებს, რომ Pep2 RGA-ში ალანინის ჩანაცვლება არ ცვლის მის სტაბილურობას მცენარეებში. ხორბალში GSK3 არის Arabidopsis 57-ში ბრასინსტეროიდების მიმართ არამგრძნობიარე ცილა 2-ის (BIN2) ორთოლოგი. BIN2 არის BR სიგნალიზაციის უარყოფითი რეგულატორი და BR ააქტიურებს მის სიგნალიზაციის გზას BIN2 დეგრადაციის გამოწვევით 58. ჩვენ ვაჩვენეთ, რომ BR-ით დამუშავება არ ამცირებს RGA-ს სტაბილურობას 59 ან ფოსფორილირების დონეს Arabidopsis-ში (დამატებითი სურათი 2), რაც იმაზე მიუთითებს, რომ RGA ნაკლებად სავარაუდოა, რომ ფოსფორილირდეს BIN2-ით.
ყველა რაოდენობრივი მონაცემი სტატისტიკურად გაანალიზდა Excel-ის გამოყენებით და მნიშვნელოვანი განსხვავებები განისაზღვრა სტუდენტის t-ტესტის გამოყენებით. ნიმუშის ზომის წინასწარ განსაზღვრისთვის არ გამოყენებულა სტატისტიკური მეთოდები. ანალიზიდან არცერთი მონაცემი არ გამოირიცხა; ექსპერიმენტი არ იყო რანდომიზებული; და მკვლევარებმა იცოდნენ განაწილების შესახებ ექსპერიმენტისა და შედეგების შეფასების დროს. ნიმუშის ზომები მოცემულია ფიგურის ლეგენდებსა და ნედლ მონაცემთა ფაილებში.
გამოქვეყნების დრო: 2025 წლის 15 აპრილი