可逆蛋白質修飾調控植物發育與免疫平衡機制獲揭示

在國家自然科學基金、廣東省自然科學基金等項目的資助下，華南師范大學生命科學學院教授陽成偉/賴建彬團隊研究揭示了BON1蛋白的可逆棕櫚酰化修飾通過影響細胞內吞作用調控植物發育與免疫平衡的機制。10月10日，相關成果發表于《分子植物》（Molecular Plant）。

面對自然界中病原體的侵襲，植物已進化出精密的免疫系統以抵御病害，而其細胞質膜上的受體受到內吞作用調控，進而精準調節免疫信號傳導，然而關于該過程中內吞的調控機制還不清楚。BON1（BONZAI1）屬于物種間保守的Copine蛋白家族，在擬南芥的生長與抗病過程中發揮關鍵作用。但是，BON1維持植物生長與免疫之間平衡的分子機制以及該過程的調控機理還有待深入研究。

BON1的可逆棕櫚酰化調控內吞作用以維持植物生長與免疫平衡的機制。研究團隊供圖

棕櫚酰化（又稱為S-酰基化）是一種將長鏈脂肪酸（通常為棕櫚酸）通過硫酯鍵共價連接到底物蛋白質上的翻譯后修飾。研究人員發現BON1蛋白在植物細胞中受到棕櫚酰化修飾，而該修飾是BON1維持細胞質膜定位及其在發育與免疫應答中功能所需要的。BON1的棕櫚酰化狀態影響其與網格蛋白輕鏈CLC3的相互作用并調控內吞過程。蛋白質酰基轉移酶PAT14介導了BON1的棕櫚酰化，而酰基蛋白質硫酯酶ABAPT11促進了其去棕櫚酰化。

進一步的研究表明，生理水平的可逆棕櫚酰化是植物細胞內吞和免疫受體內化所需要的。水楊酸增強了ABAPT11介導的BON1去棕櫚酰化，從而放大了免疫信號。因此，BON1的可逆棕櫚酰化通過調控內吞作用以維持植物發育與免疫的平衡。

該研究解析了植物細胞中免疫受體由內吞作用調控的重要機制，揭示了植物維持生長與免疫平衡的精密策略，有利于深入理解動態翻譯后修飾在植物發育與抗逆中的分子功能和調控機理，為作物產量與抗性的遺傳改良提供新的思路。

華南師范大學青年英才博士后劉曉詩、博士生王治英和碩士生李詩慧為該論文共同第一作者，賴建彬教授和陽成偉教授為論文通訊作者。華南師范大學教授高彩吉、紹興文理學院教授王超等為該研究作出了重要貢獻，中國農業大學教授楊淑華則提供了重要材料。

相關論文信息：https://doi.org/10.1016/j.molp.2025.10.006