DELLA ақуыздары сақталадыөсу реттегіштеріІшкі және сыртқы сигналдарға жауап ретінде өсімдіктердің дамуында орталық рөл атқаратын ген. Транскрипциялық реттегіштер ретінде DELLA-лар өздерінің GRAS домендері арқылы транскрипция факторларына (TF) және гистон H2A-ға байланысады және промоторларға әсер ету үшін тартылады. Жақында жүргізілген зерттеулер DELLA тұрақтылығының трансляциядан кейінгі екі механизммен реттелетінін көрсетті: өсімдік гормонымен индукцияланған полиубиквитинация.гиббереллин, бұл олардың тез ыдырауына және жинақталуын арттыратын кішкентай убиквитин тәрізді модификатормен (SUMO) конъюгациялануына әкеледі. Сонымен қатар, DELLA белсенділігі екі түрлі гликозилдену механизмімен динамикалық түрде реттеледі: O-фукозилдену DELLA-TF өзара әрекеттесуін күшейтеді, ал O-байланысқан N-ацетилглюкозамин (O-GlcNAc) модификациясы DELLA-TF өзара әрекеттесуін тежейді. Дегенмен, DELLA фосфорлануының рөлі түсініксіз, себебі бұрынғы зерттеулер қарама-қайшы нәтижелерді көрсетті, кейбіреулері фосфорлану DELLA ыдырауын күшейтеді немесе басады деп болжайды, ал басқалары фосфорлану олардың тұрақтылығына әсер етпейді деп болжайды. Мұнда біз Arabidopsis thaliana-дан масс-спектрометрия арқылы тазартылған GA1-3 репрессорындағы (RGA), AtDELLA-дағы фосфорлану орындарын анықтаймыз және PolyS және PolyS/T аймақтарындағы екі RGA пептидінің фосфорлануы H2A байланысын және RGA-ның мақсатты промоторлармен байланысын күшейту арқылы RGA белсенділігін арттыратынын көрсетеміз. Айта кету керек, фосфорлану RGA-TF өзара әрекеттесуіне немесе RGA тұрақтылығына әсер еткен жоқ. Біздің зерттеуіміз фосфорлану DELLA белсенділігін индукциялайтын молекулалық механизмді ашады.
Біздің масс-спектрометриялық талдауымыз Pep1 және Pep2 екеуі де GA жетіспейтін Ga1 фонында RGA-да жоғары фосфорланғанын көрсетті. Осы зерттеуден басқа, фосфопротеомикалық зерттеулер RGA-да Pep1 фосфорлануын да анықтады, дегенмен оның рөлі әлі зерттелмеген53,54,55. Керісінше, Pep2 фосфорлануы бұрын сипатталмаған, себебі бұл пептидті тек RGAGKG трансгенін қолдану арқылы анықтауға болады. Pep1 фосфорлануын тоқтатқан m1A мутациясы өсімдіктердегі RGA белсенділігін аздап төмендеткенімен, m2A-мен біріктірілгенде RGA белсенділігін төмендетуде аддитивті әсер етті (қосымша 6-сурет). Маңыздысы, Pep1 фосфорлануы GA-ны күшейтетін sly1 мутантында ga1-мен салыстырғанда айтарлықтай төмендеді, бұл GA RGA дефосфорлануын күшейтіп, оның белсенділігін төмендететінін көрсетеді. GA-ның RGA фосфорлануын басатын механизмі қосымша зерттеуді қажет етеді. Бір мүмкіндік - бұл анықталмаған ақуыз киназасын реттеу арқылы қол жеткізіледі. Зерттеулер CK1 ақуыз киназасының EL1 экспрессиясының GA арқылы күріш41-де төмендейтінін көрсеткенімен, біздің нәтижелеріміз Arabidopsis EL1 гомологының (AEL1-4) жоғары ретті мутациялары RGA фосфорлануын төмендетпейтінін көрсетеді. Біздің нәтижелерімізге сәйкес, Arabidopsis AEL шамадан тыс экспрессиялау желілерін және ael үштік мутантын қолданатын жақында жүргізілген фосфопротеомикалық зерттеу DELLA ақуыздарын осы киназаның субстраттары ретінде анықтамады56. Қолжазбаны дайындаған кезде, бидайдағы (Triticum aestivum) GSK3/SHAGGY тәрізді киназаны кодтайтын ген GSK3 DELLA (Rht-B1b)57 фосфорлай алатыны туралы хабарланды, дегенмен GSK3 арқылы Rht-B1b фосфорлануы өсімдіктерде расталмаған. GSK3 қатысуымен жүргізілген in vitro ферментативті реакциялар және масс-спектрометриялық талдау Rht-B1b DELLA және GRAS домендерінің арасында орналасқан үш фосфорлану орнын анықтады (3-қосымша сурет). Үш фосфорлану орнының барлығында серин мен аланиннің алмасуы трансгенді бидайда Rht-B1b белсенділігінің төмендеуіне әкелді, бұл Pep2 RGA құрамындағы аланиннің алмасуы RGA белсенділігін төмендеткені туралы біздің зерттеу нәтижелерімізге сәйкес келеді. Дегенмен, in vitro ақуыздың ыдырау талдаулары фосфорланудың Rht-B1b57-ні тұрақтандыра алатынын көрсетті. Бұл Pep2 RGA құрамындағы аланиннің алмасуы оның өсімдік дақылдарындағы тұрақтылығын өзгертпейтінін көрсететін нәтижелерімізге қайшы келеді. Бидайдағы GSK3 - Arabidopsis 57-дегі брассиностероидқа сезімтал емес ақуыз 2 (BIN2) ортологы. BIN2 - BR сигнал берудің теріс реттегіші, ал BR BIN2 ыдырауын тудыру арқылы оның сигнал беру жолын белсендіреді 58. Біз BR өңдеуі Arabidopsis-тегі RGA тұрақтылығын 59 немесе фосфорлану деңгейін төмендетпейтінін көрсеттік (қосымша 2-сурет), бұл RGA-ның BIN2 арқылы фосфорлануы екіталай екенін көрсетеді.
Барлық сандық деректер Excel бағдарламасын пайдаланып статистикалық талдаудан өтті, ал маңызды айырмашылықтар Стьюденттің t-тестін пайдаланып анықталды. Іріктеме мөлшерін алдын ала анықтау үшін статистикалық әдістер қолданылмады. Талдаудан ешқандай деректер алынып тасталмады; эксперимент кездейсоқ таңдалмады; және зерттеушілер эксперимент және нәтижелерді бағалау кезінде бөлу туралы білді. Іріктеме өлшемдері суреттердің аңыздарында және шикі деректер файлдарында берілген.
Жарияланған уақыты: 15 сәуір 2025 ж.