華南師范大學團隊揭示可逆蛋白質(zhì)棕櫚酰化調(diào)控植物發(fā)育與免疫平衡的機制

2025年10月10日，華南師范大學生命科學學院陽成偉教授和賴建彬教授在國際著名刊物Molecular Plant在線發(fā)表了題為“Reversible S-acylation of BONZAI1 orchestrates the internalization of immune receptors to balance plant development and immunity”的研究論文（https://doi.org/10.1016/j.molp.2025.10.006）。該論文揭示了BON1蛋白的可逆棕櫚?；揎椡ㄟ^影響細胞內(nèi)吞作用調(diào)控植物發(fā)育與免疫平衡的機制。

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(tǒng)以抵御病害，而其細胞質(zhì)膜上的受體受到內(nèi)吞作用調(diào)控，進而精準調(diào)節(jié)免疫信號傳導(dǎo)，然而關(guān)于該過程中內(nèi)吞的調(diào)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(fā)揮關(guān)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(diào)控機理還有待深入研究。

棕櫚酰化（又稱為S-?；┦且环N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(zhì)上的翻譯后修飾。該研究發(fā)現(xiàn)BON1蛋白在植物細胞中受到棕櫚?；揎?，而該修飾是BON1維持細胞質(zhì)膜定位及其在發(fā)育與免疫應(yīng)答中功能所需要的。BON1的棕櫚?；癄顟B(tài)影響其與網(wǎng)格蛋白輕鏈CLC3的相互作用并調(diào)控內(nèi)吞過程。蛋白質(zhì)?；D(zhuǎn)移酶PAT14介導(dǎo)了BON1的棕櫚酰化，而?；鞍踪|(zhì)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(nèi)吞和免疫受體內(nèi)化所需要的。水楊酸增強了ABAPT11介導(dǎo)的BON1去棕櫚酰化，從而放大了免疫信號。因此，BON1的可逆棕櫚?；ㄟ^調(diào)控內(nèi)吞作用以維持植物發(fā)育與免疫的平衡。

該研究解析了植物細胞中免疫受體由內(nèi)吞作用調(diào)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(tài)翻譯后修飾在植物發(fā)育與抗逆中的分子功能和調(diào)控機理，為作物產(chǎn)量與抗性的遺傳改良提供新的思路。

華南師范大學生命科學學院青年英才博士后劉曉詩、在讀博士生王治英和在讀碩士生李詩慧為論文的共同第一作者。華南師范大學生命科學學院賴建彬教授和陽成偉教授為論文的通訊作者。華南師范大學高彩吉教授和紹興文理學院王超教授等為該研究做出了重要貢獻；中國農(nóng)業(yè)大學楊淑華教授為該研究提供了重要材料。該研究得到了國家自然科學基金和廣東省自然科學基金等項目的資助。