Las proteínas DELLA son maestras conservadasreguladores del crecimientoque desempeñan un papel central en el control del desarrollo de la planta en respuesta a señales internas y ambientales. DELLA actúa como un regulador transcripcional y es reclutado para dirigirse a los promotores mediante la unión a factores de transcripción (TF) y la histona H2A a través de su dominio GRAS. Estudios recientes han demostrado que la estabilidad de DELLA está regulada postraduccionalmente a través de dos mecanismos: la poliubiquitinación inducida por la fitohormona giberelina, que conduce a su rápida degradación, y la conjugación de pequeños modificadores similares a la ubiquitina (SUMO) para aumentar su acumulación. Además, la actividad de DELLA está regulada dinámicamente por dos glicosilaciones diferentes: la interacción DELLA-TF se potencia mediante la O-fucosilación, pero se inhibe mediante la modificación de N-acetilglucosamina O-enlazada (O-GlcNAc). Sin embargo, el papel de la fosforilación de DELLA sigue sin estar claro, ya que estudios previos han mostrado resultados contradictorios, que van desde aquellos que muestran que la fosforilación promueve o reduce la degradación de DELLA hasta otros que muestran que la fosforilación no afecta su estabilidad. Aquí, identificamos sitios de fosforilación en REPRESORga1-3(RGA, AtDELLA) purificada de Arabidopsis thaliana mediante análisis de espectrometría de masas, muestra que la fosforilación de dos péptidos RGA en las regiones PolyS y PolyS/T promueve la unión de H2A y aumenta la actividad de RGA. Asociación de RGA con promotores diana. Cabe destacar que la fosforilación no afecta las interacciones RGA-TF ni la estabilidad de RGA. Nuestro estudio revela el mecanismo molecular por el cual la fosforilación induce la actividad de DELLA.
Para dilucidar el papel de la fosforilación en la regulación de la función de DELLA, es fundamental identificar sus sitios de fosforilación in vivo y realizar análisis funcionales en plantas. Mediante la purificación por afinidad de extractos vegetales, seguida de un análisis MS/MS, identificamos varios fosfositios en RGA. En condiciones de deficiencia de GA, la fosforilación de RHA aumenta, pero no afecta su estabilidad. Cabe destacar que los ensayos de co-IP y ChIP-qPCR revelaron que la fosforilación en la región PolyS/T de RGA promueve su interacción con H2A y su asociación con promotores diana, lo que revela el mecanismo por el cual la fosforilación induce la función de RGA.
RGA se recluta para dirigirse a la cromatina a través de la interacción del subdominio LHR1 con TF y luego se une a H2A a través de su región PolyS/T y el subdominio PFYRE, formando el complejo H2A-RGA-TF para estabilizar RGA. La fosforilación de Pep 2 en la región PolyS/T entre el dominio DELLA y el dominio GRAS por una quinasa no identificada mejora la unión RGA-H2A. La proteína mutante rgam2A elimina la fosforilación de RGA y adopta una conformación proteica diferente para interferir con la unión de H2A. Esto resulta en la desestabilización de las interacciones transitorias TF-rgam2A y la disociación de rgam2A de la cromatina diana. Esta figura representa solo la represión transcripcional mediada por RGA. Se podría describir un patrón similar para la activación transcripcional mediada por RGA, excepto que el complejo H2A-RGA-TF promovería la transcripción del gen diana y la desfosforilación de rgam2A disminuiría la transcripción. Figura modificada de Huang et al.21.
Todos los datos cuantitativos se analizaron estadísticamente con Excel y las diferencias significativas se determinaron mediante la prueba t de Student. No se emplearon métodos estadísticos para determinar preliminarmente el tamaño de la muestra. No se excluyó ningún dato del análisis; el experimento no fue aleatorio; los investigadores no desconocían la distribución de los datos durante el experimento ni la evaluación de los resultados. El tamaño de la muestra se indica en la leyenda de la figura y en el archivo de datos fuente.
Para obtener más información sobre el diseño del estudio, consulte el resumen del informe Natural Portfolio asociado con este artículo.
Los datos de proteómica por espectrometría de masas se han aportado al consorcio ProteomeXchange a través del repositorio de socios PRIDE66 con el identificador de conjunto de datos PXD046004. Todos los demás datos obtenidos durante este estudio se presentan en la Información Suplementaria, los Archivos de Datos Suplementarios y los Archivos de Datos Sin Procesar. Se proporcionan los datos fuente para este artículo.
Hora de publicación: 08-nov-2024