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Fosphorylation attivate u regulatore di crescita maestru DELLA, prumove histone H2A ligame à chromatin in Arabidopsis.

proteini DELLA sò cunsirvatiregulatori di crescitachì ghjucanu un rolu centrale in u sviluppu di e piante in risposta à i signali interni è esterni. Cum'è regulatori di trascrizzione, i DELLA si liganu à i fatturi di trascrizione (TF) è l'histone H2A via i so domini GRAS è sò recrutati per agisce nantu à i promotori. Studi recenti anu dimustratu chì a stabilità DELLA hè regulata post-traduzzione da dui miccanismi: a poliubiquitinazione indotta da l'hormone vegetale.gibberellina, chì porta à a so degradazione rapida, è a cunjugazione cù u mudificatore ubiquitin-like small (SUMO), chì aumenta a so accumulazione. Inoltre, l'attività DELLA hè dinamicamente regulata da dui meccanismi di glycosylation distinti: O-fucosylation enhances interaction DELLA-TF, mentri O-linked N-acetylglucosamine (O-GlcNAc) mudificazione inhibits interaction DELLA-TF. Tuttavia, u rolu di DELLA phosphorylation ùn hè micca chjaru cum'è studii precedenti anu dimustratu risultati cunflitti, cù qualchi suggerenu chì phosphorylation prumove o represses degradation DELLA è altri chì suggerenu chì phosphorylation ùn a so stabilità. Quì, identificemu siti di fosforilazione in u repressore GA1-3 (RGA), AtDELLA, purificatu da Arabidopsis thaliana per spettrometria di massa è dimustramu chì a fosforilazione di dui peptidi RGA in e regioni PolyS è PolyS / T aumenta l'attività RGA per prumove l'associazione H2A è l'associazione RGA cù promotori di destinazione. In particulare, a fosforilazione ùn hà micca affettatu l'interazzione RGA-TF o a stabilità RGA. U nostru studiu palesa un miccanisimu mulekulari da chì phosphorylation induces attività DELLA.
A nostra analisi spettrometrica di massa hà revelatu chì Pep1 è Pep2 sò stati altamente fosforilati in RGA in u sfondate Ga1 deficiente di GA. In più di stu studiu, i studii di fosfoproteomica anu ancu revelatu a fosforilazione di Pep1 in RGA, ancu s'è u so rolu ùn hè ancu statu studiatu53,54,55. In cuntrastu, a fosforilazione di Pep2 ùn hè micca stata descritta prima, postu chì stu peptide puderia esse rilevatu solu cù u transgene RGAGKG. Ancu se a mutazione m1A, chì abolì a fosforilazione di Pep1, hà riduciutu solu ligeramente l'attività RGA in a pianta, hà avutu un effettu additivu quandu cumminatu cù m2A in a riduzione di l'attività RGA (Figura Supplementaria 6). Impurtante, a fosforilazione di Pep1 hè stata ridutta significativamente in u mutante sly1 GA-enhanced paragunatu à ga1, chì suggerenu chì GA prumove a defosforilazione RGA, riducendu a so attività. U mecanismu da quale GA supprime a fosforilazione RGA richiede più investigazioni. Una pussibilità hè chì questu hè ottenutu da a regulazione di una proteina kinase micca identificata. Ancu s'è studii anu dimustratu chì l'espressione di a proteina kinase CK1 EL1 hè regulata da GA in rice41, i nostri risultati indicanu chì e mutazioni d'ordine più altu di l'omologu Arabidopsis EL1 (AEL1-4) ùn riducenu micca a fosforilazione RGA. In accordu cù i nostri risultati, un recente studiu fosfoproteomicu chì utilizeghja Arabidopsis AEL linee overexpressing è un ael triple mutant ùn identificò alcuna proteina DELLA cum'è sustrati di sti kinases56. Quandu avemu preparatu u manuscrittu, hè statu infurmatu chì GSK3, u gene chì codifica un GSK3/SHAGGY-like kinase in u granu (Triticum aestivum), pò phosphorylate DELLA (Rht-B1b)57, ancu s'è a fosforilazione di Rht-B1b da GSK3 ùn hè micca stata cunfirmata in planta. E reazzioni enzimatici in vitro in a presenza di GSK3 seguita da l'analisi di spettrometria di massa anu revelatu trè siti di fosforilazione situati trà i domini DELLA è GRAS di Rht-B1b (Figura Supplementaria 3). Sustituzioni di serina à alanina in tutti i trè siti di fosforilazione anu risultatu in una diminuzione di l'attività di Rht-B1b in u granu transgenicu, in cunfurmità cù i nostri scuperti chì e sustituzzioni di alanine in Pep2 RGA diminuite l'attività RGA. Tuttavia, i saggi di degradazione di a proteina in vitro anu ancu dimustratu chì a fosforilazione pò ancu stabilizzà Rht-B1b57. Questu hè in cuntrastu cù i nostri risultati chì mostranu chì i sustituzzioni di alanine in Pep2 RGA ùn alteranu micca a so stabilità in pianta. GSK3 in u granu hè un orthologu di a proteina brassinosteroid-insensitive 2 (BIN2) in Arabidopsis 57. BIN2 hè un regulatore negativu di BR signaling, è BR attiva a so via di signaling causannu a degradazione BIN2 58. Avemu dimustratu chì u trattamentu BR ùn riduce micca a stabilità RGA 59 o phosphidorylation suggerenu i livelli di GA (Supplementation GA). improbabile di esse fosforilatu da BIN2.
Tutti i dati quantitativi sò stati analizati statisticamente cù Excel, è e differenze significative sò state determinate cù u t-test di Student. Nisun mètudu statisticu hè statu utilizatu per predeterminà a dimensione di mostra. Nisuna data hè stata esclusa da l'analisi; l'esperimentu ùn hè micca randomized; è i circadori eranu cuscenti di l'attribuzione durante l'esperimentu è a valutazione di u risultatu. E dimensioni di mostra sò furnite in e legenda di figura è in i schedarii di dati crudi.

 

Tempu di Postu: Apr-15-2025