本網(wǎng)訊 近日，我校作物抗逆育種與減災(zāi)國(guó)家地方聯(lián)合工程實(shí)驗(yàn)室李培金教授團(tuán)隊(duì)在國(guó)際主流植物學(xué)期刊《The Plant Cell》發(fā)表了題為 “Glutathionylation-mediated degradation of a cap-binding protein enhances Arabidopsis resistance to Plutella xylostella”的研究論文，首次揭示了eIF4E家族的新型帽子結(jié)合蛋白NCBP（NOVEL CAP-BINDING PROTEIN，亦稱(chēng)為RPX1）谷胱甘肽化修飾和泛素化降解促進(jìn)擬南芥抵御小菜蛾危害的分子機(jī)制。
小菜蛾（Plutella xylostella）是十字花科作物重要害蟲(chóng)，繁殖速度快，具有遷飛性，嚴(yán)重降低作物產(chǎn)量和品質(zhì)。李培金團(tuán)隊(duì)前期系列研究發(fā)現(xiàn)，在受到侵害時(shí)，NCBP蛋白會(huì)迅速降解，誘導(dǎo)合成DMNT（一種能毒殺小菜蛾這類(lèi)害蟲(chóng)的萜烯化合物（3E）-4,8-二甲基-1,3,7-壬三烯）（Chen et al., Plant Cell & Environment, 2023），破壞害蟲(chóng)圍食膜結(jié)構(gòu)，從而發(fā)揮抗蟲(chóng)作用（Chen et al., eLife, 2021）。然而，NCBP蛋白如何接收蟲(chóng)害信號(hào)發(fā)生降解，尚不清楚。
研究通過(guò)蛋白免疫共沉淀質(zhì)譜(Co-immunoprecipitation mass spectrometry)分析技術(shù)，鑒定到兩個(gè)NCBP互作蛋白：MIW1和GSTF2。GSTF2在特定半胱氨酸位點(diǎn)對(duì)NCBP進(jìn)行谷胱甘肽化修飾，進(jìn)而通過(guò)MIW1依賴(lài)的26S蛋白酶體途徑促進(jìn)其降解，首次揭示GSTF2-NCBP-MIW1調(diào)控模塊在植物抗蟲(chóng)中的功能，并闡明了蛋白質(zhì)谷胱甘肽化與降解之間的調(diào)控機(jī)制。
GSTF2能響應(yīng)蟲(chóng)害刺激，介導(dǎo)NCBP的谷胱甘肽化修飾，并通過(guò)增強(qiáng)NCBP與MIW1相互作用，觸發(fā)NCBP的降解過(guò)程（圖1），為進(jìn)一步揭示植物蛋白谷胱甘肽修飾和泛素化降解機(jī)制提供了重要線(xiàn)索。
安徽農(nóng)業(yè)大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院博士生林寧，團(tuán)隊(duì)葉輝副研究員和已畢業(yè)博士生趙孟潔為論文共同第一作者，李培金教授為通訊作者，中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)楊鳴雷教授和課題組Nipapan Kanjana博士對(duì)研究工作提出了建設(shè)性意見(jiàn)。研究得到了國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃、國(guó)家自然科學(xué)基金和安徽省科技重大專(zhuān)項(xiàng)等項(xiàng)目的支持。（文圖：林寧 初審：薛挺 復(fù)審：鄭雪林 終審：曹雷）
論文鏈接：https://academic.oup.com/plcell/advance-article/doi/10.1093/plcell/koaf188/8217425?utm_source=authortollfreelink&utm_campaign=plcell&utm_medium=email&guestAccessKey=5d2173a9-567f-4c8d-af8d-1df6d5ea8307&login=true
