डेला प्रोटीन संरक्षित होते हैं।विकास नियामकआंतरिक और बाह्य संकेतों के प्रति प्रतिक्रिया करते हुए, DELLA पादप विकास में केंद्रीय भूमिका निभाते हैं। प्रतिलेखन नियामक के रूप में, DELLA अपने GRAS डोमेन के माध्यम से प्रतिलेखन कारकों (TF) और हिस्टोन H2A से बंधते हैं और प्रमोटरों पर कार्य करने के लिए सक्रिय होते हैं। हाल के अध्ययनों से पता चला है कि DELLA की स्थिरता दो तंत्रों द्वारा अनुवाद के बाद नियंत्रित होती है: पादप हार्मोन द्वारा प्रेरित पॉलीयूबीक्विटिनेशन।जिबरेलिनजिसके कारण उनका तेजी से क्षरण होता है, और छोटे यूबिक्विटिन-जैसे मॉडिफायर (SUMO) के साथ उनका संयुग्मन होता है, जिससे उनका संचय बढ़ जाता है। इसके अलावा, DELLA गतिविधि दो अलग-अलग ग्लाइकोसिलेशन तंत्रों द्वारा गतिशील रूप से विनियमित होती है: O-फ्यूकोसिलेशन DELLA-TF अंतःक्रिया को बढ़ाता है, जबकि O-लिंक्ड N-एसिटाइलग्लूकोसामाइन (O-GlcNAc) संशोधन DELLA-TF अंतःक्रिया को रोकता है। हालांकि, DELLA फॉस्फोरिलेशन की भूमिका स्पष्ट नहीं है क्योंकि पिछले अध्ययनों में विरोधाभासी परिणाम सामने आए हैं, कुछ का सुझाव है कि फॉस्फोरिलेशन DELLA के क्षरण को बढ़ावा देता है या रोकता है, जबकि अन्य का सुझाव है कि फॉस्फोरिलेशन उनकी स्थिरता को प्रभावित नहीं करता है। यहां, हमने मास स्पेक्ट्रोमेट्री द्वारा अरेबिडोप्सिस थैलिआना से शुद्ध किए गए GA1-3 रिप्रेसर (RGA), AtDELLA में फॉस्फोरिलेशन स्थलों की पहचान की है और दिखाया है कि पॉलीएस और पॉलीएस/टी क्षेत्रों में दो RGA पेप्टाइड्स का फॉस्फोरिलेशन H2A बाइंडिंग और लक्ष्य प्रमोटरों के साथ RGA के जुड़ाव को बढ़ावा देकर RGA गतिविधि को बढ़ाता है। विशेष रूप से, फॉस्फोरिलेशन ने RGA-TF अंतःक्रियाओं या RGA स्थिरता को प्रभावित नहीं किया। हमारा अध्ययन उस आणविक तंत्र को प्रकट करता है जिसके द्वारा फॉस्फोरिलेशन DELLA गतिविधि को प्रेरित करता है।
हमारे मास स्पेक्ट्रोमेट्रिक विश्लेषण से पता चला कि GA-कमी वाले Ga1 बैकग्राउंड में RGA में Pep1 और Pep2 दोनों का फॉस्फोराइलेशन अत्यधिक था। इस अध्ययन के अलावा, फॉस्फोप्रोटीओमिक अध्ययनों से भी RGA में Pep1 फॉस्फोराइलेशन का पता चला है, हालांकि इसकी भूमिका का अभी तक अध्ययन नहीं किया गया है53,54,55। इसके विपरीत, Pep2 फॉस्फोराइलेशन का पहले वर्णन नहीं किया गया है क्योंकि इस पेप्टाइड का पता केवल RGAGKG ट्रांसजीन का उपयोग करके ही लगाया जा सकता था। हालांकि m1A उत्परिवर्तन, जिसने Pep1 फॉस्फोराइलेशन को समाप्त कर दिया, ने पौधे में RGA गतिविधि को केवल थोड़ा कम किया, लेकिन m2A के साथ संयुक्त होने पर RGA गतिविधि को कम करने में इसका योगात्मक प्रभाव पड़ा (पूरक चित्र 6)। महत्वपूर्ण बात यह है कि GA-संवर्धित sly1 उत्परिवर्ती में ga1 की तुलना में Pep1 फॉस्फोराइलेशन काफी कम हो गया था, जिससे पता चलता है कि GA, RGA के डीफॉस्फोराइलेशन को बढ़ावा देता है, जिससे इसकी गतिविधि कम हो जाती है। GA द्वारा RGA फॉस्फोरिलेशन को दबाने की प्रक्रिया की आगे जांच की आवश्यकता है। एक संभावना यह है कि यह किसी अज्ञात प्रोटीन काइनेज के नियमन के माध्यम से होता है। हालांकि अध्ययनों से पता चला है कि चावल में GA द्वारा CK1 प्रोटीन काइनेज EL1 की अभिव्यक्ति कम हो जाती है41, हमारे परिणाम बताते हैं कि अरेबिडोप्सिस EL1 होमोलॉग (AEL1-4) के उच्च-क्रम उत्परिवर्तन RGA फॉस्फोरिलेशन को कम नहीं करते हैं। हमारे परिणामों के अनुरूप, अरेबिडोप्सिस AEL ओवरएक्सप्रेसिंग लाइनों और एक ael ट्रिपल म्यूटेंट का उपयोग करके किए गए एक हालिया फॉस्फोप्रोटीओमिक अध्ययन में इन काइनेज के सब्सट्रेट के रूप में किसी भी DELLA प्रोटीन की पहचान नहीं की गई56। जब हमने पांडुलिपि तैयार की, तब यह बताया गया था कि गेहूं (ट्रिटिकम एस्टाइवम) में GSK3/SHAGGY-जैसे काइनेज को एन्कोड करने वाला जीन GSK3, DELLA (Rht-B1b)57 को फॉस्फोराइलेट कर सकता है, हालांकि पौधों में GSK3 द्वारा Rht-B1b के फॉस्फोराइलेशन की पुष्टि नहीं हुई है। GSK3 की उपस्थिति में इन विट्रो एंजाइमेटिक प्रतिक्रियाओं और उसके बाद मास स्पेक्ट्रोमेट्री विश्लेषण से Rht-B1b के DELLA और GRAS डोमेन के बीच स्थित तीन फॉस्फोराइलेशन साइट्स का पता चला (पूरक चित्र 3)। तीनों फॉस्फोराइलेशन साइट्स पर सेरीन को एलानिन से बदलने पर ट्रांसजेनिक गेहूं में Rht-B1b की गतिविधि कम हो गई, जो हमारे इस निष्कर्ष के अनुरूप है कि Pep2 RGA में एलानिन के प्रतिस्थापन से RGA की गतिविधि कम हो जाती है। हालांकि, इन विट्रो प्रोटीन डिग्रेडेशन assays ने आगे यह प्रदर्शित किया कि फॉस्फोराइलेशन Rht-B1b57 को स्थिर भी कर सकता है। यह हमारे उन परिणामों के विपरीत है जो दर्शाते हैं कि पेप2 आरजीए में एलेनिन प्रतिस्थापन पौधे में इसकी स्थिरता को नहीं बदलता है। गेहूं में जीएसके3, अरेबिडोप्सिस 57 में ब्रासिनोस्टेरॉइड-असंवेदनशील प्रोटीन 2 (बीआईएन2) का ऑर्थोलॉग है। बीआईएन2, बीआर सिग्नलिंग का एक नकारात्मक नियामक है, और बीआर, बीआईएन2 के क्षरण का कारण बनकर इसके सिग्नलिंग मार्ग को सक्रिय करता है 58। हमने दिखाया कि बीआर उपचार अरेबिडोप्सिस में आरजीए की स्थिरता 59 या फॉस्फोरिलेशन स्तर को कम नहीं करता है (पूरक चित्र 2), जिससे पता चलता है कि आरजीए का बीआईएन2 द्वारा फॉस्फोरिलेशन होने की संभावना नहीं है।
सभी मात्रात्मक आंकड़ों का सांख्यिकीय विश्लेषण एक्सेल का उपयोग करके किया गया, और स्टूडेंट के टी-टेस्ट का उपयोग करके महत्वपूर्ण अंतर निर्धारित किए गए। नमूना आकार को पूर्व-निर्धारित करने के लिए किसी भी सांख्यिकीय विधि का उपयोग नहीं किया गया। विश्लेषण से कोई भी डेटा बाहर नहीं रखा गया; प्रयोग यादृच्छिक नहीं था; और शोधकर्ताओं को प्रयोग और परिणाम मूल्यांकन के दौरान आवंटन की जानकारी थी। नमूना आकार चित्र के कैप्शन और मूल डेटा फ़ाइलों में दिए गए हैं।
पोस्ट करने का समय: 15 अप्रैल 2025