डेला प्रथिने संरक्षित आहेतवाढ नियामकजे अंतर्गत आणि बाह्य संकेतांना प्रतिसाद देऊन वनस्पती विकासात मध्यवर्ती भूमिका बजावतात. ट्रान्सक्रिप्शनल रेग्युलेटर म्हणून, डेला (DELLA) त्यांच्या GRAS डोमेनद्वारे ट्रान्सक्रिप्शन फॅक्टर्स (TFs) आणि हिस्टोन H2A शी जोडले जातात आणि प्रमोटर्सवर कार्य करण्यासाठी भरती केले जातात. अलीकडील अभ्यासातून असे दिसून आले आहे की डेलाची स्थिरता पोस्ट-ट्रान्सलेशनल पद्धतीने दोन यंत्रणांद्वारे नियंत्रित केली जाते: वनस्पती संप्रेरकाद्वारे प्रेरित पॉलीयुबिक्विटिनेशन.जिबरेलिनज्यामुळे त्यांचे वेगाने विघटन होते, आणि स्मॉल युबिक्विटिन-लाइक मॉडिफायर (SUMO) सोबत संयोग होतो, ज्यामुळे त्यांचा संचय वाढतो. शिवाय, DELLA ची क्रियाशीलता दोन भिन्न ग्लायकोसिलेशन यंत्रणांद्वारे गतिशीलपणे नियंत्रित केली जाते: ओ-फ्युकोसिलेशन DELLA-TF आंतरक्रिया वाढवते, तर ओ-लिंक्ड एन-ऍसिटिलग्लुकोसामाइन (O-GlcNAc) मॉडिफिकेशन DELLA-TF आंतरक्रिया रोखते. तथापि, DELLA फॉस्फोरिलेशनची भूमिका अस्पष्ट आहे कारण मागील अभ्यासांमध्ये परस्परविरोधी परिणाम दिसून आले आहेत, काही अभ्यासांनुसार फॉस्फोरिलेशन DELLA च्या विघटनास प्रोत्साहन देते किंवा रोखते, तर इतर अभ्यासांनुसार फॉस्फोरिलेशन त्यांच्या स्थिरतेवर परिणाम करत नाही. येथे, आम्ही मास स्पेक्ट्रोमेट्रीद्वारे अॅरेबिडोप्सिस थॅलियानामधून शुद्ध केलेल्या GA1-3 रिप्रेसर (RGA), AtDELLA मधील फॉस्फोरिलेशन स्थळे ओळखतो आणि दाखवतो की PolyS आणि PolyS/T क्षेत्रांमधील दोन RGA पेप्टाइड्सचे फॉस्फोरिलेशन H2A बंधन आणि लक्ष्य प्रमोटर्ससोबत RGA च्या संलग्नतेला प्रोत्साहन देऊन RGA क्रियाशीलता वाढवते. विशेष म्हणजे, फॉस्फोरिलेशनने RGA-TF आंतरक्रिया किंवा RGA स्थिरतेवर परिणाम केला नाही. आमच्या अभ्यासातून एक अशी आण्विक यंत्रणा समोर आली आहे, ज्याद्वारे फॉस्फोरिलेशनमुळे डेला (DELLA) क्रियाशीलता प्रेरित होते.
आमच्या मास स्पेक्ट्रोमेट्रिक विश्लेषणातून असे दिसून आले की, GA-कमतरता असलेल्या Ga1 पार्श्वभूमीमध्ये RGA मध्ये Pep1 आणि Pep2 दोन्ही उच्च प्रमाणात फॉस्फोरिलेटेड होते. या अभ्यासाव्यतिरिक्त, फॉस्फोप्रोटिओमिक अभ्यासातूनही RGA मध्ये Pep1 फॉस्फोरिलेशन उघड झाले आहे, जरी त्याची भूमिका अद्याप अभ्यासली गेली नाही53,54,55. याउलट, Pep2 फॉस्फोरिलेशनचे वर्णन पूर्वी कधीही केले गेले नाही, कारण हे पेप्टाइड केवळ RGAGKG ट्रान्सजीन वापरूनच शोधले जाऊ शकत होते. जरी m1A उत्परिवर्तनाने, ज्याने Pep1 फॉस्फोरिलेशन पूर्णपणे थांबवले, वनस्पतीमध्ये RGA ची क्रियाशीलता केवळ किंचित कमी केली, तरी m2A सोबत एकत्रित केल्यावर RGA क्रियाशीलता कमी करण्यात त्याचा एक पूरक परिणाम दिसून आला (पूरक आकृती 6). महत्त्वाचे म्हणजे, ga1 च्या तुलनेत GA-वर्धित sly1 उत्परिवर्तनामध्ये Pep1 फॉस्फोरिलेशन लक्षणीयरीत्या कमी झाले होते, जे सूचित करते की GA, RGA च्या डीफॉस्फोरिलेशनला प्रोत्साहन देते, ज्यामुळे त्याची क्रियाशीलता कमी होते. GA कोणत्या यंत्रणेद्वारे RGA फॉस्फोरिलेशनला दाबून टाकते, यासाठी पुढील संशोधनाची आवश्यकता आहे. एक शक्यता अशी आहे की हे एका अज्ञात प्रोटीन कायनेजच्या नियमनाद्वारे साध्य केले जाते. जरी अभ्यासातून असे दिसून आले आहे की भातामध्ये GA मुळे CK1 प्रोटीन कायनेज EL1 ची अभिव्यक्ती कमी होते⁴¹, तरी आमचे निष्कर्ष सूचित करतात की अॅरेबिडोप्सिस EL1 होमोलॉग (AEL1-4) चे उच्च-श्रेणीचे उत्परिवर्तन RGA फॉस्फोरिलेशन कमी करत नाही. आमच्या निष्कर्षांशी सुसंगतपणे, अॅरेबिडोप्सिस AEL ओव्हरएक्सप्रेसिंग लाइन्स आणि एका ael ट्रिपल म्युटंटचा वापर करून केलेल्या अलीकडील फॉस्फोप्रोटिओमिक अभ्यासात या कायनेजेसचे सबस्ट्रेट्स म्हणून कोणतेही DELLA प्रोटीन्स आढळले नाहीत⁵⁶. जेव्हा आम्ही हे हस्तलिखित तयार करत होतो, तेव्हा असे नोंदवले गेले होते की गव्हामध्ये (ट्रिटिकम एस्टिव्हम) GSK3/SHAGGY-सारख्या कायनेजसाठी कोड करणारे जनुक, GSK3, DELLA (Rht-B1b) चे फॉस्फोरिलेशन करू शकते⁵⁷, जरी वनस्पतीमध्ये GSK3 द्वारे Rht-B1b चे फॉस्फोरिलेशन अद्याप सिद्ध झालेले नाही. GSK3 च्या उपस्थितीत इन विट्रो एन्झायमॅटिक अभिक्रिया आणि त्यानंतर मास स्पेक्ट्रोमेट्री विश्लेषणातून Rht-B1b च्या DELLA आणि GRAS डोमेन्सच्या दरम्यान स्थित तीन फॉस्फोरिलेशन स्थळे उघड झाली (पूरक आकृती ३). तिन्ही फॉस्फोरिलेशन साइट्सवर सेरीनचे ॲलॅनिनमध्ये प्रतिस्थापन केल्यामुळे ट्रान्सजेनिक गव्हामध्ये Rht-B1b ची क्रियाशीलता कमी झाली, जे आमच्या निष्कर्षांशी सुसंगत आहे की Pep2 RGA मध्ये ॲलॅनिन प्रतिस्थापनामुळे RGA ची क्रियाशीलता कमी झाली. तथापि, इन विट्रो प्रोटीन डिग्रेडेशन चाचण्यांनी पुढे हे दाखवून दिले की फॉस्फोरिलेशन Rht-B1b57 ला स्थिर देखील करू शकते. हे आमच्या निष्कर्षांच्या विरुद्ध आहे, ज्यात असे दिसून आले आहे की Pep2 RGA मध्ये ॲलॅनिन प्रतिस्थापनामुळे वनस्पतीमध्ये (in planta) त्याच्या स्थिरतेत बदल होत नाही. गव्हामधील GSK3 हे ॲराबिडॉप्सिसमधील ब्रासिनोस्टेरॉइड-इनसेन्सिटिव्ह प्रोटीन 2 (BIN2) चे ऑर्थोलॉग आहे 57. BIN2 हे BR सिग्नलिंगचे नकारात्मक नियामक आहे, आणि BR हे BIN2 चे डिग्रेडेशन घडवून आणून त्याचा सिग्नलिंग मार्ग सक्रिय करते 58. आम्ही दाखवले की BR उपचारामुळे ॲराबिडॉप्सिसमध्ये RGA ची स्थिरता 59 किंवा फॉस्फोरिलेशन पातळी कमी होत नाही (पूरक आकृती 2), यावरून असे सूचित होते की RGA चे फॉस्फोरिलेशन BIN2 द्वारे होण्याची शक्यता कमी आहे.
सर्व संख्यात्मक माहितीचे एक्सेल वापरून सांख्यिकीय विश्लेषण करण्यात आले आणि स्टुडंटच्या टी-चाचणीचा वापर करून महत्त्वपूर्ण फरक निश्चित करण्यात आले. नमुन्याचा आकार पूर्वनिश्चित करण्यासाठी कोणत्याही सांख्यिकीय पद्धती वापरल्या गेल्या नाहीत. विश्लेषणातून कोणतीही माहिती वगळण्यात आली नाही; प्रयोग यादृच्छिक नव्हता; आणि संशोधकांना प्रयोगादरम्यान आणि परिणाम मूल्यांकनादरम्यान वाटपाची जाणीव होती. नमुन्याचे आकार आकृतींच्या स्पष्टीकरणात आणि मूळ माहितीच्या फाईल्समध्ये दिलेले आहेत.
पोस्ट करण्याची वेळ: १५ एप्रिल २०२५
