我校生命科学学院在植物蛋白去棕榈酰化酶的鉴

近日，国际顶级植物学杂志《Plant Cell》（IF2020=11.277）在线发表题为“An ABHD17-like水解酶筛选系统鉴定植物蛋白质底物脱S-酰化酶”细胞”（）研究论文。本文首次在植物中鉴定出ABHD17型脱棕榈酰酶，建立了高效的植物蛋白脱棕榈酰酶筛选体系。我校生命科学学院博士生刘小石、硕士生李敏、李阳为论文的共同第一作者；中国科学院遗传与发育生物学研究所谢琪研究员参与了工作；该研究得到了国家自然科学基金等项目的资助。

蛋白质棕榈酰化（也称为蛋白质 S-酰化）是一种关键的翻译后修饰类型，是指长链脂肪酸（主要是棕榈酸）的共价键半胱氨酸与底物蛋白相连的残基用于调节蛋白质的亚细胞定位、稳定性、转运和活性。棕榈酰化是可逆的修饰。其水平的动态变化受蛋白质酰基转移酶和脱棕榈酰化酶（也称为脱硫酰化酶）的调控，以精确控制不同条件下细胞内的蛋白质。定位和功能。棕榈酰化在植物细胞中起着重要的作用，参与植物生长发育的各种过程以及对胁迫的反应。目前，在这一研究领域，一个重要的问题是如何对植物细胞中的蛋白质进行脱棕榈酰化。因此，植物棕榈酰化酶的鉴定及与底物蛋白的对应关系分析具有重要意义。

在本文中，作者首先通过生物信息学发现了一类潜在的拟南芥蛋白脱棕榈酰化酶，包括11个含有ABHD17样结构域的酰基蛋白。酯酶（命名为 ABAPT）。在此基础上，用11种ABAPT在原生质体中过表达底物蛋白，通过共聚焦显微镜分析ABAPT对底物蛋白质膜定位的影响，初步筛选得到相应的底物。通过膜组分分离和棕榈酰化水平检测进一步验证了ABAPT，从而建立了一种筛选与棕榈酰化酶相对应的植物底物蛋白的方法。使用该系统，作者在拟南芥中鉴定了 ABAPT，它专门降低了五种免疫相关蛋白（RIN4、PBS1、PBL1、HIR2 和 BIK1）的质膜定位和棕榈酰化水平。进一步的研究结果表明，ABAPT8 依赖的 RIN4 蛋白脱棕榈酰化促进了拟南芥和本氏烟草叶片的细胞死亡，表明 ABAPT 在植物中具有重要的生理功能。

通过这项工作，作者建立了一个高效可靠的系统来分析植物棕榈酰化蛋白底物和脱棕榈酰化酶之间的对应关系。该方法可用于筛选拟南芥其他生物途径中涉及的底物蛋白的脱棕榈酰化酶，也可应用于其他植物物种的相关研究。本文在植物蛋白脱棕榈酰化酶的鉴定和筛选方面的工作对后续研究植物蛋白棕榈酰化动态调控机制具有重要意义