پروتئین‌های DELLA حفظ شده‌اندتنظیم‌کننده‌های رشدکه نقش محوری در رشد گیاه در پاسخ به سیگنال‌های داخلی و خارجی دارند. به عنوان تنظیم‌کننده‌های رونویسی، DELLAها از طریق دامنه‌های GRAS خود به فاکتورهای رونویسی (TFs) و هیستون H2A متصل می‌شوند و برای عمل بر روی پروموترها به کار گرفته می‌شوند. مطالعات اخیر نشان داده‌اند که پایداری DELLA پس از ترجمه توسط دو مکانیسم تنظیم می‌شود: پلی‌یوبی‌کوئیتیناسیون ناشی از هورمون گیاهیجیبرلینکه منجر به تخریب سریع آنها می‌شود، و ترکیب با اصلاح‌کننده کوچک شبه‌یوبی‌کوئیتین (SUMO) که تجمع آنها را افزایش می‌دهد. علاوه بر این، فعالیت DELLA به صورت پویا توسط دو مکانیسم گلیکوزیلاسیون مجزا تنظیم می‌شود: O-فوکوزیلاسیون، برهمکنش DELLA-TF را افزایش می‌دهد، در حالی که اصلاح N-استیل گلوکزامین متصل به O (O-GlcNAc) برهمکنش DELLA-TF را مهار می‌کند. با این حال، نقش فسفوریلاسیون DELLA مشخص نیست زیرا مطالعات قبلی نتایج متناقضی را نشان داده‌اند، برخی نشان می‌دهند که فسفوریلاسیون، تخریب DELLA را تقویت یا سرکوب می‌کند و برخی دیگر نشان می‌دهند که فسفوریلاسیون بر پایداری آنها تأثیری ندارد. در اینجا، ما مکان‌های فسفوریلاسیون را در سرکوبگر GA1-3 (RGA)، AtDELLA، که از Arabidopsis thaliana با طیف‌سنجی جرمی خالص‌سازی شده است، شناسایی می‌کنیم و نشان می‌دهیم که فسفوریلاسیون دو پپتید RGA در نواحی PolyS و PolyS/T، فعالیت RGA را با تقویت اتصال H2A و ارتباط RGA با پروموترهای هدف افزایش می‌دهد. نکته قابل توجه این است که فسفوریلاسیون بر برهمکنش‌های RGA-TF یا پایداری RGA تأثیری نداشت. مطالعه ما یک مکانیسم مولکولی را نشان می‌دهد که از طریق آن فسفوریلاسیون فعالیت DELLA را القا می‌کند.
تجزیه و تحلیل طیف‌سنجی جرمی ما نشان داد که هر دو Pep1 و Pep2 در زمینه Ga1 فاقد GA در RGA به شدت فسفریله شده‌اند. علاوه بر این مطالعه، مطالعات فسفوپروتئومیک نیز فسفوریلاسیون Pep1 را در RGA نشان داده‌اند، اگرچه نقش آن هنوز مورد مطالعه قرار نگرفته است53،54،55. در مقابل، فسفوریلاسیون Pep2 قبلاً توصیف نشده است زیرا این پپتید فقط با استفاده از ترانسژن RGAGKG قابل تشخیص است. اگرچه جهش m1A که فسفوریلاسیون Pep1 را از بین برد، فعالیت RGA را در گیاهان تنها کمی کاهش داد، اما هنگامی که با m2A در کاهش فعالیت RGA ترکیب شد، اثر افزایشی داشت (شکل تکمیلی 6). نکته مهم این است که فسفوریلاسیون Pep1 در جهش یافته sly1 تقویت شده با GA در مقایسه با ga1 به طور قابل توجهی کاهش یافت، که نشان می‌دهد GA دفسفوریلاسیون RGA را تقویت می‌کند و فعالیت آن را کاهش می‌دهد. مکانیسمی که GA فسفوریلاسیون RGA را سرکوب می‌کند، نیاز به بررسی بیشتر دارد. یک احتمال این است که این امر از طریق تنظیم یک پروتئین کیناز ناشناخته حاصل می‌شود. اگرچه مطالعات نشان داده‌اند که بیان پروتئین کیناز CK1 EL1 توسط GA در برنج کاهش می‌یابد41، نتایج ما نشان می‌دهد که جهش‌های مرتبه بالاتر همولوگ EL1 آرابیدوپسیس (AEL1-4) فسفوریلاسیون RGA را کاهش نمی‌دهند. مطابق با نتایج ما، یک مطالعه فسفوپروتئومیک اخیر با استفاده از لاین‌های بیش بیان AEL آرابیدوپسیس و یک جهش سه‌گانه ael هیچ پروتئین DELLA را به عنوان سوبستراهای این کینازها شناسایی نکرد56. هنگامی که ما نسخه خطی را آماده کردیم، گزارش شد که GSK3، ژن کدکننده یک کیناز GSK3/SHAGY-like در گندم (Triticum aestivum)، می‌تواند DELLA (Rht-B1b)57 را فسفریله کند، اگرچه فسفوریلاسیون Rht-B1b توسط GSK3 در گیاه تأیید نشده است. واکنش‌های آنزیمی آزمایشگاهی در حضور GSK3 و به دنبال آن آنالیز طیف‌سنجی جرمی، سه جایگاه فسفوریلاسیون واقع در بین دامنه‌های DELLA و GRAS مربوط به Rht-B1b را نشان داد (شکل تکمیلی 3). جایگزینی سرین به آلانین در هر سه جایگاه فسفوریلاسیون منجر به کاهش فعالیت Rht-B1b در گندم تراریخته شد، که با یافته‌های ما مبنی بر کاهش فعالیت RGA توسط جایگزینی آلانین در Pep2 RGA مطابقت دارد. با این حال، سنجش‌های تخریب پروتئین در شرایط آزمایشگاهی بیشتر نشان داد که فسفوریلاسیون همچنین می‌تواند Rht-B1b57 را تثبیت کند. این در تضاد با نتایج ما است که نشان می‌دهد جایگزینی آلانین در Pep2 RGA پایداری آن را در گیاه تغییر نمی‌دهد. GSK3 در گندم، یک ارتولوگ از پروتئین ۲ غیرحساس به براسینواستروئید (BIN2) در آرابیدوپسیس ۵۷ است. BIN2 یک تنظیم‌کننده منفی سیگنالینگ BR است و BR با ایجاد تخریب BIN2 ۵۸، مسیر سیگنالینگ آن را فعال می‌کند. ما نشان دادیم که تیمار BR، پایداری RGA ۵۹ یا سطح فسفوریلاسیون را در آرابیدوپسیس کاهش نمی‌دهد (شکل تکمیلی ۲)، که نشان می‌دهد بعید است RGA توسط BIN2 فسفریله شود.
تمام داده‌های کمی با استفاده از نرم‌افزار اکسل از نظر آماری تجزیه و تحلیل شدند و تفاوت‌های معنی‌دار با استفاده از آزمون t استیودنت تعیین شدند. هیچ روش آماری برای تعیین اولیه حجم نمونه استفاده نشد. هیچ داده‌ای از تجزیه و تحلیل حذف نشد؛ آزمایش تصادفی نبود؛ و محققان در طول آزمایش و ارزیابی پیامد از تخصیص آگاه بودند. حجم نمونه‌ها در شرح شکل‌ها و در فایل‌های داده‌های خام ارائه شده است.
زمان ارسال: ۱۵ آوریل ۲۰۲۵