Mae ffosfforyleiddiad yn actifadu'r rheolydd twf meistr DELLA yn Arabidopsis trwy hyrwyddo'r cysylltiad rhwng histon H2A a chromatin.

Mae proteinau DELLA yn feistr cadwedigrheoleiddwyr twfsy'n chwarae rhan ganolog wrth reoli datblygiad planhigion mewn ymateb i arwyddion mewnol ac amgylcheddol. Mae DELLA yn gweithredu fel rheolydd trawsgrifio ac yn cael ei recriwtio i dargedu hyrwyddwyr trwy rwymo i ffactorau trawsgrifio (TFs) a histon H2A trwy ei barth GRAS. Mae astudiaethau diweddar wedi dangos bod sefydlogrwydd DELLA yn cael ei reoleiddio ar ôl cyfieithu trwy ddau fecanwaith: polyubiquitineiddio a achosir gan y ffytohormon gibberellin, sy'n arwain at ei ddiraddio cyflym, a chyfuniad addaswyr bach tebyg i ubiquitin (SUMO) i gynyddu ei groniad. Yn ogystal, mae gweithgaredd DELLA yn cael ei reoleiddio'n ddeinamig gan ddau glycosyleiddiad gwahanol: mae'r rhyngweithio DELLA-TF yn cael ei wella gan O-ffwcosyleiddiad ond yn cael ei atal gan addasiad N-asetylglucosamine (O-GlcNAc) sy'n gysylltiedig ag O. Fodd bynnag, mae rôl ffosfforyleiddiad DELLA yn parhau i fod yn aneglur, gan fod astudiaethau blaenorol wedi dangos canlyniadau gwrthgyferbyniol, yn amrywio o'r rhai sy'n dangos bod ffosfforyleiddiad yn hyrwyddo neu'n lleihau diraddio DELLA i eraill sy'n dangos nad yw ffosfforyleiddiad yn effeithio ar ei sefydlogrwydd. Yma, rydym yn nodi safleoedd ffosfforyleiddiad yn REPRESSORga1-3(RGA, AtDELLA) wedi'u puro o Arabidopsis thaliana trwy ddadansoddiad sbectrometreg màs ac yn dangos bod ffosfforyleiddiad dau peptid RGA yn rhanbarthau PolyS a PolyS/T yn hyrwyddo rhwymo H2A ac yn gwella gweithgaredd RGA. Cysylltiad RGA â hyrwyddwyr targed. Yn nodedig, nid yw ffosfforyleiddiad yn effeithio ar ryngweithiadau RGA-TF na sefydlogrwydd RGA. Mae ein hastudiaeth yn datgelu'r mecanwaith moleciwlaidd y mae ffosfforyleiddiad yn ysgogi gweithgaredd DELLA.
Er mwyn egluro rôl ffosfforyleiddiad wrth reoleiddio swyddogaeth DELLA, mae'n hanfodol nodi safleoedd ffosfforyleiddiad DELLA in vivo a chynnal dadansoddiadau swyddogaethol mewn planhigion. Trwy buro affinedd dyfyniad planhigion ac yna dadansoddiad MS/MS, fe wnaethom nodi sawl ffosffosit yn RGA. O dan amodau diffyg GA, mae ffosfforyleiddiad RHA yn cynyddu, ond nid yw ffosfforyleiddiad yn effeithio ar ei sefydlogrwydd. Yn bwysig, datgelodd asesiadau co-IP a ChIP-qPCR fod ffosfforyleiddiad yn rhanbarth PolyS/T RGA yn hyrwyddo ei ryngweithio â H2A a'i gysylltiad â hyrwyddwyr targed, gan ddatgelu'r mecanwaith y mae ffosfforyleiddiad yn ysgogi swyddogaeth RGA.
Mae RGA yn cael ei recriwtio i dargedu cromatin trwy ryngweithio is-barth LHR1 â TF ac yna'n rhwymo i H2A trwy ei ranbarth PolyS/T ac is-barth PFYRE, gan ffurfio'r cyfadeilad H2A-RGA-TF i sefydlogi RGA. Mae ffosfforyleiddiad Pep 2 yn y rhanbarth PolyS/T rhwng parth DELLA a pharth GRAS gan ginase anhysbys yn gwella rhwymo RGA-H2A. Mae'r protein mwtant rgam2A yn diddymu ffosfforyleiddiad RGA ac yn mabwysiadu cyfluniad protein gwahanol i ymyrryd â rhwymo H2A. Mae hyn yn arwain at ansefydlogi rhyngweithiadau TF-rgam2A dros dro a daduniad rgam2A o gromatin targed. Mae'r ffigur hwn yn darlunio gormes trawsgrifio a gyfryngir gan RGA yn unig. Gellid disgrifio patrwm tebyg ar gyfer actifadu trawsgrifio a gyfryngir gan RGA, ac eithrio y byddai'r cyfadeilad H2A-RGA-TF yn hyrwyddo trawsgrifio genynnau targed a byddai dadfosfforyleiddiad rgam2A yn lleihau trawsgrifio. Ffigur wedi'i addasu o Huang et al.21.
Dadansoddwyd yr holl ddata meintiol yn ystadegol gan ddefnyddio Excel, a phennwyd gwahaniaethau arwyddocaol gan ddefnyddio prawf-t Myfyrwyr. Ni ddefnyddiwyd unrhyw ddulliau ystadegol i bennu maint y sampl yn rhagarweiniol. Ni chafodd unrhyw ddata ei eithrio o'r dadansoddiad; ni chafodd yr arbrawf ei hap-drefnu; nid oedd yr ymchwilwyr yn ddall i ddosbarthiad y data yn ystod yr arbrawf a gwerthusiad y canlyniadau. Nodir maint y sampl yn chwedl y ffigur a ffeil data'r ffynhonnell.
Am ragor o wybodaeth am gynllun yr astudiaeth, gweler Crynodeb Adroddiad Portffolio Naturiol sy'n gysylltiedig â'r erthygl hon.
Mae data proteomeg sbectrometreg màs wedi'i gyfrannu at gonsortiwm ProteomeXchange trwy storfa bartner PRIDE66 gyda'r dynodwr set ddata PXD046004. Cyflwynir yr holl ddata arall a gafwyd yn ystod yr astudiaeth hon yn y Gwybodaeth Atodol, Ffeiliau Data Atodol, a Ffeiliau Data Crai. Darperir data ffynhonnell ar gyfer yr erthygl hon.