E proteine DELLA sò cunservateregulatori di crescitachì ghjocanu un rollu cintrali in u sviluppu di e piante in risposta à i signali interni è esterni. Cum'è regulatori trascrizionali, i DELLA si leganu à i fattori di trascrizione (TF) è à l'istone H2A via i so duminii GRAS è sò reclutati per agisce nantu à i promotori. Studi recenti anu dimustratu chì a stabilità di DELLA hè regulata post-traduzionalmente da dui meccanismi: a poliubiquitinazione indotta da l'ormone vegetalegibberellina, ciò chì porta à a so rapida degradazione, è a cunjugazione cù un picculu modificatore simile à l'ubiquitina (SUMO), chì aumenta a so accumulazione. Inoltre, l'attività DELLA hè regulata dinamicamente da dui distinti meccanismi di glicosilazione: l'O-fucosilazione aumenta l'interazzione DELLA-TF, mentre chì a mudificazione di N-acetilglucosamina ligata à O (O-GlcNAc) inibisce l'interazzione DELLA-TF. Tuttavia, u rolu di a fosforilazione di DELLA ùn hè micca chjaru postu chì studii precedenti anu mostratu risultati cuntradittori, cù alcuni chì suggerenu chì a fosforilazione prumove o reprime a degradazione di DELLA è altri chì suggerenu chì a fosforilazione ùn influenza micca a so stabilità. Quì, identifichemu i siti di fosforilazione in u repressore GA1-3 (RGA), AtDELLA, purificatu da Arabidopsis thaliana per spettrometria di massa è mostremu chì a fosforilazione di dui peptidi RGA in e regioni PolyS è PolyS/T aumenta l'attività RGA prumovendu u ligame H2A è l'associazione RGA cù i promotori bersagli. In particulare, a fosforilazione ùn hà micca influenzatu l'interazzione RGA-TF o a stabilità RGA. U nostru studiu palesa un mecanismu moleculare per u quale a fosforilazione induce l'attività DELLA.
A nostra analisi spettrometrica di massa hà revelatu chì sia Pep1 sia Pep2 eranu altamente fosforilati in RGA in u sfondate Ga1 deficiente di GA. In più di questu studiu, studii fosfoproteomichi 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 stata descritta prima postu chì questu peptide puderia esse rilevatu solu cù u transgene RGAGKG. Ancu s'è a mutazione m1A, chì hà abulitu a fosforilazione di Pep1, hà solu riduttu ligeramente l'attività RGA in planta, hà avutu un effettu additivu quandu hè cumminata cù m2A in a riduzione di l'attività RGA (Figura Supplementare 6). Impurtantemente, a fosforilazione di Pep1 hè stata significativamente ridutta in u mutante sly1 amplificatu da GA paragunatu à ga1, ciò chì suggerisce chì GA prumove a defosforilazione di RGA, riducendu a so attività. U mecanismu per u quale GA sopprime a fosforilazione di RGA richiede ulteriori investigazioni. Una pussibilità hè chì questu sia ottenutu per mezu di a regulazione di una protein chinasi micca identificata. Ancu s'è studii anu dimustratu chì l'espressione di a proteina chinasi CK1 EL1 hè sotturegulata da GA in u risu41, i nostri risultati indicanu chì e mutazioni di ordine superiore di l'omologu Arabidopsis EL1 (AEL1-4) ùn riducenu micca a fosforilazione RGA. In cunfurmità cù i nostri risultati, un recente studiu fosfoproteomicu chì utilizava linee sovraespresse AEL di Arabidopsis è un triplu mutante ael ùn hà identificatu alcuna proteina DELLA cum'è substratu di queste chinasi56. Quandu avemu preparatu u manuscrittu, hè statu signalatu chì GSK3, u genu chì codifica una chinasi simile à GSK3/SHAGGY in u granu (Triticum aestivum), pò fosforilà DELLA (Rht-B1b)57, ancu s'è a fosforilazione di Rht-B1b da GSK3 ùn hè stata cunfirmata in pianta. Reazzioni enzimatiche in vitro in presenza di GSK3 seguite da analisi di spettrometria di massa anu rivelatu trè siti di fosforilazione situati trà i duminii DELLA è GRAS di Rht-B1b (Figura Supplementare 3). E sustituzioni da 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, coerente cù i nostri risultati chì e sustituzioni di alanina in Pep2 RGA anu diminuitu l'attività di RGA. Tuttavia, i testi di degradazione di e proteine in vitro anu dimustratu ancu chì a fosforilazione pò ancu stabilizà Rht-B1b57. Questu hè in cuntrastu cù i nostri risultati chì mostranu chì e sustituzioni di alanina in Pep2 RGA ùn alteranu micca a so stabilità in planta. GSK3 in u granu hè un ortologu di a proteina 2 insensibile à i brassinosteroidi (BIN2) in Arabidopsis 57. BIN2 hè un regulatore negativu di a segnalazione BR, è BR attiva a so via di segnalazione causendu a degradazione di BIN2 58. Avemu dimustratu chì u trattamentu BR ùn riduce micca a stabilità di RGA 59 o i livelli di fosforilazione in Arabidopsis (Figura Supplementare 2), suggerendu chì hè improbabile chì RGA sia fosforilata da BIN2.
Tutti i dati quantitativi sò stati analizati statisticamente cù Excel, è e differenze significative sò state determinate cù u test t di Student. Nisun metudu statisticu hè statu utilizatu per predeterminà a dimensione di u campione. Nisun datu hè statu esclusu da l'analisi; l'esperimentu ùn era micca aleatoriu; è i circadori eranu cuscenti di l'allocazione durante l'esperimentu è a valutazione di i risultati. E dimensioni di i campioni sò furnite in e legende di e figure è in i fugliali di dati grezzi.
Data di publicazione: 15 d'aprile di u 2025