DELLA prótein eru varðveittvaxtastýringarsem gegna lykilhlutverki í þróun plantna til að bregðast við innri og ytri merkjum. Sem umritunarstýringar bindast DELLA umritunarþáttum (TFs) og históni H2A í gegnum GRAS lénin sín og eru ráðnir til að virka á verkefnisstjóra. Nýlegar rannsóknir hafa sýnt að stöðugleika DELLA er stjórnað eftir þýðingu með tvenns konar aðferðum: polyubiquitination framkallað af plöntuhormóninugibberellin, sem leiðir til hraðrar niðurbrots þeirra, og samtengingar með litlum ubiquitin-like modifier (SUMO), sem eykur uppsöfnun þeirra. Þar að auki er virkni DELLA stjórnað af krafti með tveimur mismunandi glýkósýleringaraðferðum: O-fúkósýlering eykur DELLA-TF milliverkun, en O-tengd N-asetýlglúkósamín (O-GlcNAc) breyting hamlar DELLA-TF milliverkun. Hins vegar er hlutverk DELLA fosfórunar óljóst þar sem fyrri rannsóknir hafa sýnt misvísandi niðurstöður, sumar benda til þess að fosfórun ýti undir eða bæli niður DELLA niðurbrot og aðrar benda til þess að fosfórun hafi ekki áhrif á stöðugleika þeirra. Hér auðkennum við fosfórunarstaði í GA1-3 bælinum (RGA), AtDELLA, hreinsað úr Arabidopsis thaliana með massagreiningu og sýnum að fosfórun á tveimur RGA peptíðum á PolyS og PolyS/T svæðum eykur RGA virkni með því að stuðla að H2A bindingu og RGA tengingu við markhvata. Sérstaklega hafði fosfórun ekki áhrif á RGA-TF milliverkanir eða RGA stöðugleika. Rannsókn okkar leiðir í ljós sameindakerfi þar sem fosfórýlering framkallar DELLA virkni.
Massagreiningu okkar leiddi í ljós að bæði Pep1 og Pep2 voru mjög fosfórýleruð í RGA í Ga1 bakgrunni sem skortir GA. Til viðbótar við þessa rannsókn hafa fosfópróteómískar rannsóknir einnig leitt í ljós Pep1 fosfórun í RGA, þó hlutverk hennar hafi ekki enn verið rannsakað53,54,55. Aftur á móti hefur Pep2 fosfórun ekki verið lýst áður þar sem þetta peptíð var aðeins hægt að greina með því að nota RGAGKG transgenið. Þrátt fyrir að m1A stökkbreytingin, sem afnam Pep1 fosfórun, dró aðeins lítillega úr RGA virkni í plöntum, hafði hún aukandi áhrif þegar hún var sameinuð m2A til að draga úr RGA virkni (viðbótarmynd 6). Mikilvægt er að Pep1 fosfórun minnkaði marktækt í GA-bætta sly1 stökkbrigðinu samanborið við ga1, sem bendir til þess að GA ýti undir RGA affosfórun, dragi úr virkni þess. Aðferðin þar sem GA bælir RGA fosfórun krefst frekari rannsóknar. Einn möguleiki er að þetta sé náð með stjórnun á óþekktum próteinkínasa. Þrátt fyrir að rannsóknir hafi sýnt að tjáningu á CK1 próteinkínasa EL1 sé stjórnað niður af GA í hrísgrjónum41, benda niðurstöður okkar til þess að hærri röð stökkbreytingar á Arabidopsis EL1 samstæðunni (AEL1-4) dragi ekki úr RGA fosfórun. Í samræmi við niðurstöður okkar, greindi nýleg fosfópróteinrannsókn þar sem Arabidopsis AEL oftjáningarlínur og ael þrefaldur stökkbreyttur var ekki nein DELLA prótein sem hvarfefni þessara kínasa56. Þegar við gerðum handritið var greint frá því að GSK3, genið sem kóðar GSK3/SHAGGY-líkan kínasa í hveiti (Triticum aestivum), getur fosfórýlerað DELLA (Rht-B1b)57, þó fosfórun Rht-B1b með GSK3 hafi ekki verið staðfest í planta. In vitro ensímhvörf í viðurvist GSK3, fylgt eftir með massagreiningu, leiddu í ljós þrjá fosfórunarstaði staðsettir á milli DELLA og GRAS lénsins Rht-B1b (viðbótarmynd 3). Serín í alanín skipti á öllum þremur fosfórunarstöðum leiddu til minnkaðrar Rht-B1b virkni í erfðabreyttu hveiti, í samræmi við niðurstöður okkar um að alanín skipti í Pep2 RGA minnkuðu RGA virkni. Hins vegar in vitro prótein niðurbrotspróf sýndu enn frekar að fosfórun getur einnig komið á stöðugleika á Rht-B1b57. Þetta er í mótsögn við niðurstöður okkar sem sýna að alanínskiptingar í Pep2 RGA breyta ekki stöðugleika þess í planta. GSK3 í hveiti er ortholog af brassinosteroid-ónæmt próteini 2 (BIN2) í Arabidopsis 57. BIN2 er neikvæður eftirlitsaðili BR boðefna og BR virkjar boðleið sína með því að valda BIN2 niðurbroti 58. Við sýndum að BR meðferð dregur ekki úr RGA stöðugleika 59 eða arabídóýlpsíum (fígúru 2) sem bendir til þess að ólíklegt sé að RGA verði fosfórýlerað af BIN2.
Öll megindleg gögn voru tölfræðileg greind með Excel og marktækur munur var ákvarðaður með t-prófi nemenda. Engar tölfræðilegar aðferðir voru notaðar til að fyrirfram ákvarða stærð úrtaks. Engin gögn voru útilokuð frá greiningunni; tilraunin var ekki slembiraðað; og rannsakendur voru meðvitaðir um úthlutunina meðan á tilrauninni stóð og mat á niðurstöðum. Sýnastærðir eru gefnar upp í myndsögum og í hrágagnaskrám.
Pósttími: 15. apríl 2025