DELLA-proteinoj estas konservitajkreskoreguligilojkiuj ludas centran rolon en plantevoluo en respondo al internaj kaj eksteraj signaloj. Kiel transkripciaj reguligantoj, DELLA-oj ligas al transkripciaj faktoroj (TF-oj) kaj histono H2A per siaj GRAS-domajnoj kaj estas rekrutitaj por agi sur promotoroj. Lastatempaj studoj montris, ke DELLA-stabileco estas reguligita post-traduke per du mekanismoj: poliubikvitinigo induktita de la planthormonogiberelino, kio kondukas al ilia rapida degenero, kaj konjugacio kun malgranda ubikvitin-simila modifilo (SUMO), kiu pliigas ilian amasiĝon. Krome, DELLA-aktiveco estas dinamike reguligita per du apartaj glikosiligaj mekanismoj: O-fukosiligo plifortigas DELLA-TF-interagadon, dum O-ligita N-acetilglukozamino (O-GlcNAc) modifo inhibas DELLA-TF-interagadon. Tamen, la rolo de DELLA-fosforiligo estas neklara, ĉar antaŭaj studoj montris konfliktantajn rezultojn, kun iuj sugestantaj, ke fosforiligo antaŭenigas aŭ subpremas DELLA-degeneron kaj aliaj sugestantaj, ke fosforiligo ne influas ilian stabilecon. Ĉi tie, ni identigas fosforiligajn lokojn en la GA1-3-represoro (RGA), AtDELLA, purigita de Arabidopsis thaliana per mas-spektrometrio kaj montras, ke fosforiligo de du RGA-peptidoj en la PolyS kaj PolyS/T-regionoj plifortigas RGA-aktivecon per antaŭenigado de H2A-ligado kaj RGA-asocio kun celaj reklamantoj. Rimarkinde, fosforiligo ne influis RGA-TF-interagojn aŭ RGA-stabilecon. Nia studo malkaŝas molekulan mekanismon per kiu fosforiligo induktas DELLA-agadon.
Nia masospektrometria analizo rivelis, ke kaj Pep1 kaj Pep2 estis tre fosforiligitaj en RGA en la GA-mankhava Ga1-fono. Aldone al ĉi tiu studo, fosfoproteomikaj studoj ankaŭ rivelis Pep1-fosforiligon en RGA, kvankam ĝia rolo ankoraŭ ne estis studita53,54,55. Kontraste, Pep2-fosforiligo ne estis antaŭe priskribita, ĉar ĉi tiu peptido povus esti detektita nur uzante la RGAGKG-transgenon. Kvankam la m1A-mutacio, kiu aboliciis Pep1-fosforiligon, nur iomete reduktis RGA-aktivecon en planto, ĝi havis aldonan efikon kiam kombinite kun m2A en reduktado de RGA-aktiveco (Aldona Figuro 6). Grave, Pep1-fosforiligo estis signife reduktita en la GA-plifortigita sly1-mutanto kompare kun ga1, sugestante, ke GA antaŭenigas RGA-defosforiligon, reduktante ĝian aktivecon. La mekanismo per kiu GA subpremas RGA-fosforiligon postulas plian esploron. Unu ebleco estas, ke ĉi tio estas atingita per la reguligo de neidentigita proteinkinazo. Kvankam studoj montris, ke esprimo de la CK1-proteinkinazo EL1 estas malsuprenreguligita de GA en rizo41, niaj rezultoj indikas, ke pli altaj ordaj mutacioj de la Arabidopsis EL1-homologo (AEL1-4) ne reduktas RGA-fosforiligon. Konforme al niaj rezultoj, lastatempa fosfoproteomika studo uzanta Arabidopsis AEL-troesprimantajn liniojn kaj ael-trioblan mutacion ne identigis iujn ajn DELLA-proteinojn kiel substratojn de ĉi tiuj kinazoj56. Kiam ni preparis la manuskripton, estis raportite, ke GSK3, la geno kodanta GSK3/SHAGGY-similan kinazon en tritiko (Triticum aestivum), povas fosforiligi DELLA (Rht-B1b)57, kvankam fosforiligo de Rht-B1b per GSK3 ne estis konfirmita en plantoj. En vitro enzimaj reakcioj en la ĉeesto de GSK3 sekvitaj de mas-spektrometria analizo rivelis tri fosforilajn lokojn situantajn inter la DELLA kaj GRAS-domajnoj de Rht-B1b (Aldona Figuro 3). Anstataŭigoj de serino al alanino ĉe ĉiuj tri fosforiligaj lokoj rezultigis malpliiĝintan Rht-B1b-aktivecon en transgena tritiko, konforme al niaj trovoj, ke alaninaj anstataŭigoj en Pep2 RGA malpliigis RGA-aktivecon. Tamen, in vitro proteinaj degradanalizoj plue montris, ke fosforiligo ankaŭ povas stabiligi Rht-B1b57. Ĉi tio kontrastas al niaj rezultoj, kiuj montras, ke alaninaj anstataŭigoj en Pep2 RGA ne ŝanĝas ĝian stabilecon en planto. GSK3 en tritiko estas ortologo de brasinosteroid-nesentema proteino 2 (BIN2) en Arabidopsis 57. BIN2 estas negativa regulilo de BR-signalado, kaj BR aktivigas sian signalan vojon kaŭzante BIN2-degradadon 58. Ni montris, ke BR-traktado ne reduktas RGA-stabilecon 59 aŭ fosforiligajn nivelojn en Arabidopsis (Aldona Figuro 2), sugestante, ke RGA verŝajne ne estos fosforilata de BIN2.
Ĉiuj kvantaj datumoj estis statistike analizitaj per Excel, kaj signifaj diferencoj estis determinitaj per la t-testo de Student. Neniuj statistikaj metodoj estis uzitaj por antaŭdetermini la specimengrandecon. Neniuj datumoj estis ekskluditaj de la analizo; la eksperimento ne estis hazarda; kaj la esploristoj konsciis pri la asigno dum la eksperimento kaj taksado de la rezulto. Specimengrandecoj estas provizitaj en la figuraj legendoj kaj en la krudaj datendosieroj.
Afiŝtempo: 15-a de aprilo 2025