As proteínas DELLA son as proteínas mestras conservadasreguladores de crecementoque desempeñan un papel central no control do desenvolvemento das plantas en resposta a sinais internos e ambientais. DELLA actúa como un regulador transcricional e é recrutado para dirixirse aos promotores uníndose a factores de transcrición (TF) e á histona H2A a través do seu dominio GRAS. Estudos recentes demostraron que a estabilidade de DELLA está regulada postraducionalmente a través de dous mecanismos: a poliubiquitinación inducida pola fitohormona xiberelina, que leva á súa rápida degradación, e a conxugación de pequenos modificadores similares á ubiquitina (SUMO) para aumentar a súa acumulación. Ademais, a actividade de DELLA está regulada dinamicamente por dúas glicosilacións diferentes: a interacción DELLA-TF vese potenciada pola O-fucosilación pero inhibida pola modificación da N-acetilglicosamina ligada a O (O-GlcNAc). Non obstante, o papel da fosforilación de DELLA segue sen estar claro, xa que estudos previos mostraron resultados contraditorios, que van desde aqueles que mostran que a fosforilación promove ou reduce a degradación de DELLA ata outros que mostran que a fosforilación non afecta á súa estabilidade. Aquí, identificamos sitios de fosforilación en REPRESSORga1-3(RGA, AtDELLA) purificados de Arabidopsis thaliana mediante análise de espectrometría de masas e mostran que a fosforilación de dous péptidos RGA nas rexións PolyS e PolyS/T promove a unión a H2A e mellora a actividade de RGA. Asociación de RGA cos promotores diana. Cabe destacar que a fosforilación non afecta ás interaccións RGA-TF nin á estabilidade de RGA. O noso estudo revela o mecanismo molecular polo cal a fosforilación induce a actividade de DELLA.
Para dilucidar o papel da fosforilación na regulación da función de DELLA, é fundamental identificar os sitios de fosforilación de DELLA in vivo e realizar análises funcionais en plantas. Mediante a purificación por afinidade de extractos de plantas seguida de análise de MS/MS, identificamos varios fosfositos en RGA. En condicións de deficiencia de GA, a fosforilación de RHA aumenta, pero a fosforilación non afecta á súa estabilidade. É importante destacar que os ensaios de co-IP e ChIP-qPCR revelaron que a fosforilación na rexión PolyS/T de RGA promove a súa interacción con H2A e a súa asociación cos promotores diana, o que revela o mecanismo polo cal a fosforilación induce a función de RGA.
O RGA recrútase para dirixir a cromatina mediante a interacción do subdominio LHR1 co TF e despois únese a H2A a través da súa rexión PolyS/T e o subdominio PFYRE, formando o complexo H2A-RGA-TF para estabilizar o RGA. A fosforilación de Pep 2 na rexión PolyS/T entre o dominio DELLA e o dominio GRAS por unha quinase non identificada mellora a unión RGA-H2A. A proteína mutante rgam2A elimina a fosforilación de RGA e adopta unha conformación proteica diferente para interferir coa unión de H2A. Isto resulta na desestabilización das interaccións transitorias TF-rgam2A e na disociación de rgam2A da cromatina diana. Esta figura representa só a represión transcricional mediada por RGA. Poderíase describir un patrón similar para a activación transcricional mediada por RGA, agás que o complexo H2A-RGA-TF promovería a transcrición do xene diana e a desfosforilación de rgam2A diminuiría a transcrición. Figura modificada de Huang et al.21.
Todos os datos cuantitativos foron analizados estatisticamente con Excel e as diferenzas significativas determináronse mediante a proba t de Student. Non se empregaron métodos estatísticos para determinar preliminarmente o tamaño da mostra. Non se excluíron datos da análise; o experimento non foi aleatorizado; os investigadores non descoñeceron a distribución dos datos durante o experimento e a avaliación dos resultados. O tamaño da mostra indícase na lenda da figura e no ficheiro de datos fonte.
Para obter máis información sobre o deseño do estudo, consulta o resumo do Informe de Portfolio Natural asociado a este artigo.
Os datos de proteómica de espectrometría de masas foron achegados ao consorcio ProteomeXchange a través do repositorio de socios PRIDE66 co identificador de conxunto de datos PXD046004. Todos os demais datos obtidos durante este estudo preséntanse na Información complementaria, nos Ficheiros de datos complementarios e nos Ficheiros de datos brutos. Os datos fonte son os que se proporcionan para este artigo.
Data de publicación: 08-11-2024