PCE | 河北师范大学赵立群课题组揭示一氧化氮通过介导RABG3E蛋白的S-亚硝基化修饰提高植物耐盐性

以下文章来源于植物与环境 PCE ，作者植物与环境 PCE

土壤盐渍化是影响农作物产量的重要非生物胁迫之一，植物通过一系列信号调控机制诱导体内的抗逆反应以响应盐胁迫。一氧化氮（Nitric oxide, NO）作为细胞中广泛存在的信号分子，参与调控植物种子萌发、根发育、气孔关闭、开花、激素信号和应激反应等过程。河北师范大学生命科学学院赵立群课题组曾报道盐胁迫下胞内钙离子浓度升高并结合钙调素，抑制S-亚硝基谷胱甘肽还原酶活性，进而提高植物中的NO水平，维持体内离子平衡。NO可以介导蛋白半胱氨酸位点的S-亚硝基化修饰，从而改变蛋白活性，参与植物的生长发育和逆境响应。但是盐胁迫下的S-亚硝基化修饰蛋白及其作用机制的研究还很少。

近期，该课题组在Plant, Cell & Environment发表了题为“S-nitrosylation of RABG3E positively regulates vesicle trafficking to promote salt tolerance”的论文，对盐胁迫下的NO信号通路进行研究，发现NO通过介导RABG3E（RAB7）蛋白的S-亚硝基化修饰，引发了植物细胞中的耐盐反应。  

该研究首先通过表型观察发现RAB7与植物的耐盐性相关，盐诱导的NO促进RAB7蛋白Cys-171位点发生S-亚硝基化修饰；Na+荧光探针CoroNa Green对幼苗根部的Na+染色分析表明，Cys-171位点S-亚硝基化可以维持植物体内离子动态平衡；此外，RAB7的Cys-171位点S-亚硝基化增强其GTPase活性，从而促进囊泡运输并增加与磷脂酰肌醇磷酸特别是磷脂酰肌醇-4-磷酸（PI4P）的相互作用；外加的PI4P增加了囊泡的运输和植物的耐盐性，这一效应依赖于RAB7的Cys-171位点的S-亚硝基化修饰。综上所述，本研究揭示了植物体内一种新的耐盐机制，即NO通过介导RAB7蛋白Cys-171位点的S-亚硝基化，促进其与PI4P的结合，进而调节胞内的囊泡运输和离子稳态，提高植物耐盐性。

河北师范大学博士生林伟为论文第一作者，硕士生王跃华和博士生李晓莹为共同作者，中国科学院遗传与发育研究所黄夏禾高级工程师和汪迎春研究员参与了研究工作。中国科学院遗传与发育研究所左建儒研究员课题组在课题研究中给予了帮助与指导。该研究工作得到了国家自然科学基金项目和河北省群体研究项目的资助。

原文链接：

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1111/pce.14714

转自：“植物生物技术Pbj”微信公众号

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