Les protéines DELLA sont des protéines maîtresses conservéesrégulateurs de croissancequi jouent un rôle central dans le contrôle du développement des plantes en réponse à des signaux internes et environnementaux. DELLA agit comme un régulateur transcriptionnel et est recruté pour cibler les promoteurs en se liant aux facteurs de transcription (TF) et à l'histone H2A via son domaine GRAS. Des études récentes ont montré que la stabilité de DELLA est régulée post-traductionnellement par deux mécanismes : la polyubiquitination induite par la phytohormone gibbérelline, qui conduit à sa dégradation rapide, et la conjugaison de petits modificateurs de type ubiquitine (SUMO) pour augmenter son accumulation. De plus, l'activité de DELLA est régulée dynamiquement par deux glycosylations différentes : l'interaction DELLA-TF est renforcée par l'O-fucosylation mais inhibée par la modification de la N-acétylglucosamine liée à l'O (O-GlcNAc). Cependant, le rôle de la phosphorylation de DELLA reste flou, car des études antérieures ont montré des résultats contradictoires, allant de celles montrant que la phosphorylation favorise ou réduit la dégradation de DELLA à d'autres montrant que la phosphorylation n'affecte pas sa stabilité. Ici, nous identifions les sites de phosphorylation dans REPRESSORga1-3(RGA, AtDELLA) purifiés à partir d'Arabidopsis thaliana par spectrométrie de masse, montrent que la phosphorylation de deux peptides RGA dans les régions PolyS et PolyS/T favorise la liaison H2A et renforce l'activité RGA. Association de RGA avec les promoteurs cibles. Notamment, la phosphorylation n'affecte pas les interactions RGA-TF ni la stabilité de RGA. Notre étude révèle le mécanisme moléculaire par lequel la phosphorylation induit l'activité DELLA.
Pour élucider le rôle de la phosphorylation dans la régulation de la fonction de DELLA, il est essentiel d'identifier ces sites in vivo et de réaliser des analyses fonctionnelles chez les plantes. Par purification par affinité d'extraits végétaux suivie d'une analyse MS/MS, nous avons identifié plusieurs phosphosites dans RGA. En cas de déficit en GA, la phosphorylation de RHA augmente, mais n'affecte pas sa stabilité. Il est important de noter que les tests co-IP et ChIP-qPCR ont révélé que la phosphorylation de la région PolyS/T de RGA favorise son interaction avec H2A et son association avec des promoteurs cibles, révélant ainsi le mécanisme par lequel la phosphorylation induit la fonction de RGA.
RGA est recruté pour cibler la chromatine par l'interaction du sous-domaine LHR1 avec TF, puis se lie à H2A par sa région PolyS/T et son sous-domaine PFYRE, formant le complexe H2A-RGA-TF pour stabiliser RGA. La phosphorylation de Pep 2 dans la région PolyS/T entre le domaine DELLA et le domaine GRAS par une kinase non identifiée améliore la liaison RGA-H2A. La protéine mutante rgam2A abolit la phosphorylation de RGA et adopte une conformation protéique différente pour interférer avec la liaison H2A. Cela entraîne une déstabilisation des interactions transitoires TF-rgam2A et la dissociation de rgam2A de la chromatine cible. Cette figure illustre uniquement la répression transcriptionnelle médiée par RGA. Un schéma similaire pourrait être décrit pour l'activation transcriptionnelle médiée par RGA, sauf que le complexe H2A-RGA-TF favoriserait la transcription du gène cible et que la déphosphorylation de rgam2A diminuerait la transcription. Figure modifiée d'après Huang et al.21.
Toutes les données quantitatives ont été analysées statistiquement sous Excel, et les différences significatives ont été déterminées par le test t de Student. Aucune méthode statistique n'a été utilisée pour déterminer la taille préliminaire de l'échantillon. Aucune donnée n'a été exclue de l'analyse ; l'expérience n'était pas randomisée ; les chercheurs n'ont pas été aveugles à la distribution des données au cours de l'expérience et à l'évaluation des résultats. La taille de l'échantillon est indiquée dans la légende de la figure et dans le fichier de données source.
Pour plus d’informations sur la conception de l’étude, consultez le résumé du rapport Natural Portfolio associé à cet article.
Les données de protéomique issues de la spectrométrie de masse ont été transmises au consortium ProteomeXchange via le référentiel partenaire PRIDE66, sous l'identifiant PXD046004. Toutes les autres données obtenues au cours de cette étude sont présentées dans les informations complémentaires, les fichiers de données complémentaires et les fichiers de données brutes. Les données sources de cet article sont fournies.
Date de publication : 08/11/2024