DELLA ცილები შენახულიაზრდის რეგულატორებირომლებიც ცენტრალურ როლს თამაშობენ მცენარის განვითარებაში შიდა და გარე სიგნალების საპასუხოდ. როგორც ტრანსკრიპციის რეგულატორები, DELLA-ები უკავშირდებიან ტრანსკრიფციის ფაქტორებს (TF) და ჰისტონ H2A-ს მათი GRAS დომენების მეშვეობით და რეკრუტირებულნი არიან პრომოტორებზე მოქმედებისთვის. ბოლო კვლევებმა აჩვენა, რომ DELLA-ს სტაბილურობა რეგულირდება პოსტტრანსლაციურად ორი მექანიზმით: მცენარეული ჰორმონის მიერ გამოწვეული პოლიუბიქვიტინაციაგიბერელინი, რაც იწვევს მათ სწრაფ დეგრადაციას და კონიუგაციას მცირე უბიკიტინის მსგავს მოდიფიკატორთან (SUMO), რაც ზრდის მათ დაგროვებას. გარდა ამისა, DELLA აქტივობა დინამიურად რეგულირდება გლიკოზილაციის ორი განსხვავებული მექანიზმით: O-ფუკოზილირება აძლიერებს DELLA-TF ურთიერთქმედებას, ხოლო O-დაკავშირებული N-აცეტილგლუკოზამინის (O-GlcNAc) მოდიფიკაცია აფერხებს DELLA-TF ურთიერთქმედებას. თუმცა, DELLA ფოსფორილირების როლი გაურკვეველია, რადგან წინა კვლევებმა აჩვენა ურთიერთსაწინააღმდეგო შედეგები, ზოგიერთი ვარაუდობს, რომ ფოსფორილირება ხელს უწყობს ან თრგუნავს DELLA-ს დეგრადაციას და სხვები ვარაუდობენ, რომ ფოსფორილირება გავლენას არ ახდენს მათ სტაბილურობაზე. აქ ჩვენ ვიდენტიფიცირებთ ფოსფორილირების ადგილებს GA1-3 რეპრესორში (RGA), AtDELLA, გაწმენდილი Arabidopsis thaliana-დან მასობრივი სპექტრომეტრიით და ვაჩვენებთ, რომ ორი RGA პეპტიდის ფოსფორილირება PolyS და PolyS/T რეგიონებში აძლიერებს RGA აქტივობას H2A სამიზნეებთან და RGA ასოციაციის ხელშეწყობით. აღსანიშნავია, რომ ფოსფორილირება არ იმოქმედებდა RGA-TF ურთიერთქმედებებზე ან RGA სტაბილურობაზე. ჩვენი კვლევა ავლენს მოლეკულურ მექანიზმს, რომლითაც ფოსფორილირება იწვევს DELLA-ს აქტივობას.
ჩვენმა მასის სპექტრომეტრულმა ანალიზმა აჩვენა, რომ Pep1 და Pep2 ძალიან ფოსფორილირებულნი იყვნენ RGA-ში GA-დეფიციტური Ga1 ფონზე. ამ კვლევის გარდა, ფოსფოპროტეომიურმა კვლევებმა ასევე გამოავლინა Pep1 ფოსფორილირება RGA-ში, თუმცა მისი როლი ჯერ არ არის შესწავლილი53,54,55. ამის საპირისპიროდ, Pep2 ფოსფორილირება ადრე არ იყო აღწერილი, რადგან ამ პეპტიდის აღმოჩენა შესაძლებელია მხოლოდ RGAGKG ტრანსგენის გამოყენებით. მიუხედავად იმისა, რომ m1A მუტაციამ, რომელმაც გააუქმა Pep1 ფოსფორილირება, მხოლოდ ოდნავ შეამცირა RGA აქტივობა პლანტაში, მას ჰქონდა ადიტიური ეფექტი m2A-სთან შერწყმისას RGA აქტივობის შესამცირებლად (დამატებითი სურათი 6). მნიშვნელოვანია, რომ Pep1 ფოსფორილაცია მნიშვნელოვნად შემცირდა GA-ით გაძლიერებულ sly1 მუტანტში ga1-თან შედარებით, რაც ვარაუდობს, რომ GA ხელს უწყობს RGA დეფოსფორილირებას და ამცირებს მის აქტივობას. მექანიზმი, რომლითაც GA თრგუნავს RGA ფოსფორილირებას, საჭიროებს შემდგომ გამოკვლევას. ერთი შესაძლებლობა არის ის, რომ ეს მიიღწევა ამოუცნობი პროტეინ კინაზას რეგულირებით. მიუხედავად იმისა, რომ კვლევებმა აჩვენა, რომ CK1 პროტეინ კინაზას EL1 ექსპრესია დაქვეითებულია GA-ით ბრინჯში41, ჩვენი შედეგები მიუთითებს, რომ Arabidopsis EL1 ჰომოლოგის (AEL1-4) უმაღლესი რიგის მუტაციები არ ამცირებს RGA ფოსფორილირებას. ჩვენს შედეგებთან შეთანხმებით, ბოლოდროინდელმა ფოსფოპროტეომულმა კვლევამ, რომელიც გამოიყენა Arabidopsis AEL ზედმეტად გამოხატული ხაზები და ael სამმაგი მუტანტი, არ გამოავლინა არცერთი DELLA ცილა, როგორც ამ კინაზების სუბსტრატები56. როდესაც ჩვენ მოვამზადეთ ხელნაწერი, მოხსენებული იქნა, რომ GSK3, გენი, რომელიც აკოდირებს GSK3/SHAGGY-ის მსგავსი კინაზას ხორბალში (Triticum aestivum), შეუძლია DELLA (Rht-B1b)57-ის ფოსფორილირება, თუმცა Rht-B1b-ის ფოსფორილირება GSK3-ით არ არის დადასტურებული. ინ ვიტრო ფერმენტულმა რეაქციებმა GSK3-ის თანდასწრებით, რასაც მოჰყვა მასის სპექტრომეტრიული ანალიზი, გამოავლინა ფოსფორილირების სამი ადგილი, რომელიც მდებარეობს Rht-B1b-ის DELLA და GRAS დომენებს შორის (დამატებითი სურ. 3). სერინის ალანინის ჩანაცვლება სამივე ფოსფორილირების ადგილზე იწვევდა Rht-B1b აქტივობის შემცირებას ტრანსგენურ ხორბალში, რაც შეესაბამება ჩვენს დასკვნებს, რომ ალანინის ჩანაცვლება Pep2 RGA-ში ამცირებს RGA აქტივობას. თუმცა, ინ ვიტრო ცილის დეგრადაციის ანალიზებმა შემდგომში აჩვენა, რომ ფოსფორილირებას ასევე შეუძლია Rht-B1b57-ის სტაბილიზაცია. ეს ეწინააღმდეგება ჩვენს შედეგებს, რომლებიც აჩვენებს, რომ ალანინის ჩანაცვლება Pep2 RGA-ში არ ცვლის მის სტაბილურობას პლანტაში. GSK3 ხორბალში არის ბრასინოსტეროიდებისადმი მგრძნობიარე პროტეინის 2 (BIN2) ორთოლოგი Arabidopsis 57-ში. BIN2 არის BR სიგნალიზაციის უარყოფითი რეგულატორი და BR ააქტიურებს მის სასიგნალო გზას BIN2-ის დეგრადაციის გამოწვევით. (დამატებითი სურათი 2), რაც ვარაუდობს, რომ RGA ნაკლებად სავარაუდოა, რომ ფოსფორილირდება BIN2-ით.
ყველა რაოდენობრივი მონაცემი სტატისტიკურად გაანალიზდა Excel-ის გამოყენებით და მნიშვნელოვანი განსხვავებები განისაზღვრა Student's t-ტესტის გამოყენებით. არ იყო გამოყენებული სტატისტიკური მეთოდები შერჩევის ზომის წინასწარ განსაზღვრისათვის. არცერთი მონაცემი არ იქნა გამორიცხული ანალიზიდან; ექსპერიმენტი არ იყო რანდომიზებული; და მკვლევარებმა იცოდნენ განაწილების შესახებ ექსპერიმენტისა და შედეგების შეფასების დროს. ნიმუშის ზომები მოცემულია ფიგურების ლეგენდებში და ნედლეული მონაცემთა ფაილებში.
გამოქვეყნების დრო: აპრ-15-2025