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华中农大丁寄花团队揭示蛋白质乙酰化修饰对杨树休眠芽解除的作用

花匠小妙招
2025-01-06 18:18

2021-03-18 01:21点击次数：1266

关键词：杨树、芽休眠、乙酰化修饰、碳代谢

在全球气候急剧变化的环境下，了解植物适应性生长的本质以提高林木的适应能力显得尤为重要。芽休眠是一种受多个因素和多种基因综合调控的复杂生命现象。长时间暴露在低温下会解除休眠，春季随着温度的上升进而恢复季节性生长，这一过程叫做休眠芽的解除。目前报道赖氨酸乙酰化（Kac）是植物对环境信号响应的一种主要翻译后修饰（PTM）之一。研究乙酰化修饰对休眠芽解除的调控对于了解林木对环境的适应有着极其重要的意义。

2021年3月5日，华中农业大学园艺林学学院丁寄花教授团队在植物学著名期刊Plant Cell & Environment发表了研究论文，首次在杨树休眠芽中绘制了乙酰化修饰图谱，并揭示了杨树休眠芽解除过程中，乙酰化修饰对休眠芽形态变化的重要调控作用。该文为理解树木季节性生长的分子机制提供了新的见解。景杰生物为该研究提供乙酰化修饰组学服务。

针对杨树休眠芽解除这一生物学问题，研究人员运用Label free乙酰化修饰组学技术（质谱策略），对6年生杂种杨树 (P. tremula × P. alba, clone 717-1B4)（样本策略）进行分析。研究共鉴定到3,281个乙酰化蛋白质上的7,594个乙酰化位点，其中229个蛋白质的乙酰化修饰在芽休眠解除过程中发生了显著变化。

研究人员对差异的乙酰化蛋白进行GO分析和功能分类，明确了乙酰化修饰蛋白参与的生物学过程，包括碳代谢、氧化呼吸、细胞壁前体的合成、激素代谢，还发现了一些重要的调控基因包括转录因子、染色质的重塑子等，其中对碳代谢的影响最大。研究者进一步通过乙酰化修饰位点的点突变实验，探究乙酰化对酶的活性影响，推测在杨树休眠芽解除过程中，参与初级代谢的酶发生乙酰化后可能通过影响能量代谢来解除杨树的休眠状态。另外，作者研究发现乙酰化酶抑制剂（TSA）对休眠芽的解除有着抑制的作用，进一步证明了乙酰化修饰对休眠芽解除的作用。

总的来说，本研究通过乙酰化修饰组学对杨树休眠芽展开研究，建立了一个杨树休眠芽中的乙酰化修饰组数据集，揭示了赖氨酸酰基化修饰在芽休眠解除过程中的作用。研究结果为更好地理解杨树和其他植物乙酰化的功能分析奠定了基础，并为进一步解析温带多年生木本植物适应外界环境机制的研究提供了一定线索。

景杰生物为该研究提供乙酰化修饰组学技术服务，感谢华中农业大学园艺林学学院丁寄花教授团队的信任和支持！

参考文献： Xiaoli Liao, et al., 2021. Poplar Acetylome Profiling Reveals Lysine Acetylation Dynamics in Seasonal Bud Dormancy Release. Plant Cell & Environment. 本文由景杰学术团队报道，欢迎转发到朋友圈。如您需要搜索更多往期精彩内容，可点击公众号右上角人像标志后，在上方搜索框内通过关键词搜索相关内容。如有转载、投稿等其他合作需求，请文章下方留言，或添加微信ptm-market咨询。