Proteina DELLA conservanturregulatores incrementiquae partes centrales agunt in evolutione plantarum in responsione ad signa interna et externa. Ut regulatores transcriptionis, DELLAs ad factores transcriptionis (TFs) et histonam H2A per sua dominia GRAS ligant et ad promotores agendum adducuntur. Studia recentiora demonstraverunt stabilitatem DELLA post-translationem duobus mechanismis regi: polyubiquitinatione ab hormone plantarum inducta.gibberellinum, quod ad degradationem eorum rapidam et coniugationem cum parvo modificatore ubiquitini simili (SUMO) ducit, quod accumulationem eorum auget. Praeterea, activitas DELLA dynamiciter duobus distinctis glycosylationis mechanismis regulatur: O-fucosylatio interactionem DELLA-TF amplificat, dum modificatio N-acetylglucosamini O-coniuncta (O-GlcNAc) interactionem DELLA-TF inhibet. Attamen, munus phosphorylationis DELLA incertum est, cum studia priora eventus contradictorios ostenderint, quibusdam suggerentibus phosphorylationem degradationem DELLA promovere vel reprimere, aliis autem suggerentibus phosphorylationem stabilitatem eorum non afficere. Hic, locos phosphorylationis in repressore GA1-3 (RGA), AtDELLA, ex Arabidopsis thaliana purificato per spectrometriam massae, identificamus et demonstramus phosphorylationem duorum peptidum RGA in regionibus PolyS et PolyS/T activitatem RGA augere promovendo nexum H2A et associationem RGA cum promotoribus destinatis. Notandum est phosphorylationem interactiones RGA-TF vel stabilitatem RGA non affecisse. Studium nostrum mechanismum molecularem revelat quo phosphorylatio actionem DELLA inducit.
Nostra analysis spectrometriae massae revelavit et Pep1 et Pep2 valde phosphorylatas esse in RGA in campo Ga1 GA-deficiente. Praeter hoc studium, studia phosphoproteomica etiam phosphorylationem Pep1 in RGA revelaverunt, quamquam eius munus nondum investigatum est53,54,55. Contra, phosphorylatio Pep2 antea non descripta est, cum hoc peptidum solum utens transgene RGAGKG detegi potuerit. Quamquam mutatio m1A, quae phosphorylationem Pep1 abolevit, activitatem RGA in planta leviter tantum minuit, effectum additivum habuit cum m2A coniuncta in activitate RGA reducenda (Figura Supplementaria 6). Magni momenti est quod phosphorylatio Pep1 significanter redacta est in mutante sly1 GA-aucto comparata cum ga1, quod suggerit GA dephosphorylationem RGA promovere, eius activitatem reducendo. Mechanismus quo GA phosphorylationem RGA reprimit ulteriorem investigationem requirit. Una possibilitas est hoc per regulationem proteinkinasis ignotae effici. Quamquam studia demonstraverunt expressionem proteinkinasis CK1 EL1 a GA in oryza deminui41, nostrae conclusiones indicant mutationes altioris ordinis homologi Arabidopsis EL1 (AEL1-4) phosphorylationem RGA non reducere. Congruenter cum nostris conclusionibus, recens studium phosphoproteomicum utens stirpibus Arabidopsis AEL superexprimentibus et mutante triplici ael nullas proteinas DELLA ut substrata harum kinasarum identificavit56. Cum manuscriptum paravimus, relatum est GSK3, gen kinasem similem GSK3/SHAGGY in tritico (Triticum aestivum) codificans, DELLA (Rht-B1b)57 phosphorylare posse, quamquam phosphorylatio Rht-B1b a GSK3 in planta non confirmata est. Reactiones enzymaticae in vitro in praesentia GSK3 secutae per analysin spectrometriae massae tres locos phosphorylationis inter regiones DELLA et GRAS Rht-B1b revelaverunt (Figura Supplementaria 3). Substitutiones serinae ad alaninam in omnibus tribus locis phosphorylationis diminutionem activitatis Rht-B1b in tritico transgenico effecerunt, quod congruit cum inventis nostris quod substitutiones alaninae in Pep2 RGA activitatem RGA minuebant. Attamen, probationes degradationis proteinorum in vitro ulterius demonstraverunt phosphorylationem etiam Rht-B1b57 stabilire posse. Hoc discrepat a nostris inventis quae ostendunt substitutiones alaninae in Pep2 RGA stabilitatem eius in planta non alterare. GSK3 in tritico est orthologus proteini 2 brassinosteroidibus insensibilis (BIN2) in Arabidopsis 57. BIN2 est regulator negativus signalationis BR, et BR viam suam signalationis activat degradationem BIN2 causando 58. Demonstravimus curationem BR stabilitatem RGA 59 aut gradus phosphorylationis in Arabidopsis non reducere (Figura Supplementaria 2), quod suggerit RGA verisimile non esse a BIN2 phosphorylatum iri.
Omnia data quantitativa per Excel statistice analysata sunt, et differentiae significantes per t-test Studentis determinatae sunt. Nullae methodi statisticae ad magnitudinem exempli praedeterminandam adhibitae sunt. Nulla data ex analysi exclusa sunt; experimentum non randomizatum erat; et investigatores allocationem per experimentum et aestimationem exitus conscii erant. Magnitudines exempli in inscriptionibus figurarum et in fasciculis datorum crudorum dantur.
Tempus publicationis: XV Aprilis MMXXXV