Вавёркі DELLA захоўваюццарэгулятары ростуякія гуляюць цэнтральную ролю ў развіцці раслін у адказ на ўнутраныя і знешнія сігналы. З'яўляючыся рэгулятарамі транскрыпцыі, DELLA звязваюцца з фактарамі транскрыпцыі (TF) і гістонам H2A праз свае дамены GRAS і прыцягваюцца для ўздзеяння на промоторы. Нядаўнія даследаванні паказалі, што стабільнасць DELLA рэгулюецца посттрансляцыйна двума механізмамі: поліубіквітынацыяй, выкліканай раслінным гармонамгібералін, што прыводзіць да іх хуткай дэградацыі, і кан'югацыі з малым убіквіцін-падобным мадыфікатарам (SUMO), што павялічвае іх назапашванне. Больш за тое, актыўнасць DELLA дынамічна рэгулюецца двума рознымі механізмамі гліказілявання: O-фукозіляванне ўзмацняе ўзаемадзеянне DELLA-TF, у той час як O-звязаная мадыфікацыя N-ацэтылглюкозаміна (O-GlcNAc) інгібіруе ўзаемадзеянне DELLA-TF. Аднак роля фасфаралявання DELLA незразумелая, паколькі папярэднія даследаванні паказалі супярэчлівыя вынікі: некаторыя мяркуюць, што фасфараляванне спрыяе або душыць дэградацыю DELLA, а іншыя мяркуюць, што фасфараляванне не ўплывае на іх стабільнасць. Тут мы ідэнтыфікуем сайты фасфаралявання ў рэпрэсары GA1-3 (RGA), AtDELLA, вычышчаным з Arabidopsis thaliana з дапамогай мас-спектраметрыі, і паказваем, што фасфараляванне двух пептыдаў RGA ў рэгіёнах PolyS і PolyS/T павышае актыўнасць RGA, спрыяючы звязванню H2A і асацыяцыі RGA з мэтавымі прамотарамі. Характэрна, што фасфараляванне не паўплывала на ўзаемадзеянне RGA-TF або стабільнасць RGA. Наша даследаванне паказвае малекулярны механізм, з дапамогай якога фасфараляванне выклікае актыўнасць DELLA.
Наш мас-спектраметрычны аналіз паказаў, што і Pep1, і Pep2 былі моцна фасфараляваны ў RGA на фоне Ga1 з дэфіцытам GA. У дадатак да гэтага даследавання, фосфопротеомические даследаванні таксама выявілі фасфараляванне Pep1 у RGA, хоць яго роля яшчэ не вывучана53,54,55. Наадварот, фасфараляванне Pep2 раней не было апісана, паколькі гэты пептыд можа быць выяўлены толькі з дапамогай трансгена RGAGKG. Нягледзячы на тое, што мутацыя m1A, якая адмяніла фасфараляванне Pep1, толькі нязначна зніжала актыўнасць RGA ў planta, у спалучэнні з m2A яна мела дадатковы эфект у зніжэнні актыўнасці RGA (дадатковы малюнак 6). Важна адзначыць, што фасфараляванне Pep1 было значна зніжана ў мутанта sly1, узмоцненага GA, у параўнанні з ga1, што сведчыць аб тым, што GA спрыяе дэфасфараляванню RGA, зніжаючы яго актыўнасць. Механізм, з дапамогай якога GA душыць фасфараляванне RGA, патрабуе далейшага даследавання. Адна з магчымасцей заключаецца ў тым, што гэта дасягаецца за кошт рэгуляцыі неідэнтыфікаванай протеинкиназы. Хаця даследаванні паказалі, што экспрэсія протеинкиназы CK1 EL1 зніжаецца GA ў рысе41, нашы вынікі паказваюць, што мутацыі больш высокага парадку гамолага EL1 Arabidopsis (AEL1-4) не памяншаюць фасфараляванне RGA. У адпаведнасці з нашымі вынікамі нядаўняе фосфопротеомическое даследаванне з выкарыстаннем ліній гиперэкспрессии AEL Arabidopsis і патройнага мутанта ael не выявіла бялкоў DELLA ў якасці субстратаў для гэтых кіназ56. Калі мы рыхтавалі рукапіс, паведамлялася, што GSK3, ген, які кадуе GSK3/SHAGGY-падобную кіназу ў пшаніцы (Triticum aestivum), можа фасфараляваць DELLA (Rht-B1b)57, хоць фасфараляванне Rht-B1b з дапамогай GSK3 не было пацверджана ў раслін. Ферментатыўныя рэакцыі in vitro ў прысутнасці GSK3 з наступным мас-спектраметрычным аналізам выявілі тры месцы фасфаралявання, размешчаныя паміж даменамі DELLA і GRAS Rht-B1b (дадатковы малюнак 3). Замены серыну на аланін ва ўсіх трох сайтах фасфаралявання прывялі да зніжэння актыўнасці Rht-B1b у трансгеннай пшаніцы, што адпавядае нашым высновам, што замены аланін у Pep2 RGA зніжаюць актыўнасць RGA. Аднак аналізы дэградацыі бялку in vitro дадаткова прадэманстравалі, што фасфараляванне можа таксама стабілізаваць Rht-B1b57. Гэта ў адрозненне ад нашых вынікаў, якія паказваюць, што замены аланіну ў Pep2 RGA не змяняюць яго стабільнасць у раслінах. GSK3 у пшаніцы з'яўляецца арталагам неадчувальнага да брасінастэроідаў бялку 2 (BIN2) у Arabidopsis 57. BIN2 з'яўляецца адмоўным рэгулятарам сігналізацыі BR, а BR актывуе свой сігнальны шлях, выклікаючы дэградацыю BIN2 58. Мы паказалі, што лячэнне BR не зніжае стабільнасць RGA 59 або ўзровень фасфаралявання ў Arabidopsis (дадатковы малюнак 2), мяркуючы, што RGA наўрад ці будзе фасфарыляваны BIN2.
Усе колькасныя дадзеныя былі статыстычна прааналізаваны з дапамогай Excel, і значныя адрозненні былі вызначаны з дапамогай t-крытэрыю Ст'юдэнта. Для папярэдняга вызначэння памеру выбаркі не выкарыстоўваліся статыстычныя метады. Ніякія дадзеныя не былі выключаны з аналізу; эксперымент не быў рандомізірованный; і даследчыкі былі дасведчаныя аб размеркаванні падчас эксперыменту і ацэнкі вынікаў. Памеры ўзораў прыводзяцца ў легендах малюнкаў і ў файлах неапрацаваных даных.
Час публікацыі: 15 красавіка 2025 г