DELLA 단백질은 보존된 마스터 단백질입니다.성장 조절제DELLA는 내부 및 환경적 신호에 반응하여 식물 발달을 조절하는 데 핵심적인 역할을 합니다. DELLA는 전사 조절인자로 작용하며, GRAS 도메인을 통해 전사 인자(TF) 및 히스톤 H2A에 결합하여 표적 프로모터에 결합합니다. 최근 연구에 따르면 DELLA의 안정성은 두 가지 기전을 통해 번역 후 조절됩니다. 하나는 식물 호르몬인 지베렐린에 의해 유도되는 폴리유비퀴틴화로, 이는 DELLA의 빠른 분해를 초래합니다. 다른 하나는 소형 유비퀴틴 유사 변형체(SUMO)와의 접합으로, DELLA의 축적을 증가시킵니다. 또한, DELLA 활성은 두 가지 다른 당화에 의해 동적으로 조절됩니다. DELLA-TF 상호작용은 O-푸코실화에 의해 강화되는 반면, O-결합 N-아세틸글루코사민(O-GlcNAc) 변형에 의해 억제됩니다. 그러나 DELLA 인산화의 역할은 여전히 불분명합니다. 이전 연구들은 인산화가 DELLA 분해를 촉진하거나 억제한다는 결과부터 인산화가 안정성에 영향을 미치지 않는다는 결과까지 상반된 결과를 보여주었기 때문입니다. 본 연구에서는 REPRESSOR의 인산화 부위를 확인했습니다.ga1-3질량 분석을 통해 애기장대에서 정제된 RGA(AtDELLA)를 분석한 결과, PolyS 및 PolyS/T 영역에서 두 개의 RGA 펩타이드의 인산화가 H2A 결합을 촉진하고 RGA 활성을 향상시키는 것으로 나타났습니다. 또한, RGA는 표적 프로모터와 결합하는 것으로 확인되었습니다. 특히, 인산화는 RGA-전사 인자 상호작용이나 RGA 안정성에는 영향을 미치지 않았습니다. 본 연구는 인산화가 DELLA 활성을 유도하는 분자 메커니즘을 규명했습니다.
DELLA 기능 조절에서 인산화의 역할을 규명하기 위해서는 생체 내에서 DELLA 인산화 부위를 확인하고 식물에서 기능 분석을 수행하는 것이 중요합니다. 식물 추출물의 친화성 정제 후 MS/MS 분석을 통해 RGA에서 여러 인산화 부위를 확인했습니다. GA 결핍 조건에서 RHA 인산화는 증가하지만, 인산화는 RGA의 안정성에는 영향을 미치지 않습니다. 중요한 것은, 공동면역침전법(co-IP) 및 ChIP-qPCR 분석을 통해 RGA의 PolyS/T 영역에서의 인산화가 H2A와의 상호작용 및 표적 프로모터와의 결합을 촉진한다는 것을 밝혀냈으며, 이는 인산화가 RGA 기능을 유도하는 기전을 규명합니다.
RGA는 LHR1 서브도메인이 전사 인자(TF)와 상호작용하여 표적 크로마틴에 결합한 후, PolyS/T 영역과 PFYRE 서브도메인을 통해 H2A와 결합하여 H2A-RGA-TF 복합체를 형성하고 RGA를 안정화시킵니다. DELLA 도메인과 GRAS 도메인 사이의 PolyS/T 영역에 있는 Pep 2의 인산화는 알려지지 않은 키나아제에 의해 RGA-H2A 결합을 강화합니다. rgam2A 돌연변이 단백질은 RGA 인산화를 억제하고 다른 단백질 구조를 형성하여 H2A 결합을 방해합니다. 이는 일시적인 TF-rgam2A 상호작용의 불안정화와 rgam2A가 표적 크로마틴에서 분리되는 결과를 초래합니다. 이 그림은 RGA 매개 전사 억제만을 나타냅니다. RGA 매개 전사 활성화에서도 유사한 양상이 나타날 수 있지만, H2A-RGA-TF 복합체는 표적 유전자 전사를 촉진하고 rgam2A의 탈인산화는 전사를 감소시킵니다. 그림은 Huang et al.21에서 수정되었습니다.
모든 정량적 데이터는 Excel을 사용하여 통계적으로 분석했으며, 유의미한 차이는 Student's t 검정을 통해 확인했습니다. 표본 크기를 사전 결정하기 위해 통계적 방법은 사용하지 않았습니다. 분석에서 제외된 데이터는 없었으며, 실험은 무작위화되지 않았고, 연구자들은 실험 및 결과 평가 과정에서 데이터 분포를 알고 있었습니다. 표본 크기는 그림 설명과 원본 데이터 파일에 명시되어 있습니다.
연구 설계에 대한 자세한 내용은 이 기사와 함께 제공되는 내추럴 포트폴리오 보고서 요약을 참조하십시오.
질량 분석법을 이용한 단백질체학 데이터는 PRIDE66 파트너 저장소(데이터셋 식별자 PXD046004)를 통해 ProteomeXchange 컨소시엄에 제공되었습니다. 본 연구에서 얻은 기타 모든 데이터는 보충 정보, 보충 데이터 파일 및 원시 데이터 파일에 제시되어 있습니다. 원본 데이터는 본 논문에 제공됩니다.
게시 시간: 2024년 11월 8일