植物耐干性是自然界中极端逆境适应的重要现象。齿肋赤藓作为耐干研究的模式物种,能够在脱水超过98%的情况下仍保持生物活性。乙酰化作为一种重要的翻译后修饰机制,广泛参与植物抗逆应答,但其在极端耐干性中的作用机制尚不明确。
中国科学院新疆生态与地理研究所研究团队利用高通量乙酰化组学技术,对齿肋赤藓在脱水—复水过程中的赖氨酸乙酰化组进行了全面解析,共鉴定到11474个乙酰化位点,覆盖4171个蛋白质,构建了目前植物中规模最大的赖氨酸乙酰化数据集。研究结果表明,赖氨酸乙酰化是实现脱水保护与复水代谢重编程的核心调控开关。
在脱水阶段,乙酰化通过调控碳固定、谷胱甘肽代谢和核苷酸糖生物合成等通路,协同维持细胞结构稳定性与氧化还原稳态,帮助植物进入脱水保护状态;在复水阶段,乙酰化则快速靶向糖酵解、蛋白酶体等核心代谢通路,驱动能量供应与细胞修复,实现秒级复苏。研究还发现,齿肋赤藓的乙酰化修饰具有独特的序列偏好性,其乙酰化位点周围富集亮氨酸的特征motif,区别于其他植物中报道的组氨酸、酪氨酸、苯丙氨酸、赖氨酸的富集特征,揭示了早期陆生植物在极端环境适应中的独特调控机制。
研究进一步靶定了糖酵解通路中的关键限速酶丙酮酸激酶cPK5,发现其第513位赖氨酸的乙酰化对酶活性和蛋白稳定性至关重要。该位点的乙酰化修饰能够增强cPK5功能,从而提高齿肋赤藓的耐干性。
研究揭示了赖氨酸乙酰化在极端耐干植物中协调脱水保护与复水代谢重编程的全局调控网络,为理解植物极端水分适应机制提供了全新视角,并为抗逆作物分子育种提供了宝贵的基因资源。
相关研究成果以Lysine acetylation drives metabolic reprogramming for desiccation tolerance in the desert moss Syntrichia caninervis为题,发表在《植物生理学》(Plant Physiology)上。研究工作得到中国科学院基础研究领域稳定支持青年团队项目等的支持。
论文链接
齿肋赤藓脱水—复水过程中表型、生理及乙酰化动态变化
cPK5去乙酰化削弱齿肋赤藓耐干性
11月7日,东南大学交通学院官网教师栏目更新信息显示,毛国强已任东南大学首席教授、智能驾驶与智慧交通研究中心主任、 近日,长沙理工大学官网更新信息显示,此前担任长沙理工大学党委副书记、校长的曹一家的名字已从学校“现任领导”栏目中撤 11月14日,教育部、人力资源社会保障部召开2025届全国普通高校毕业生就业创业工作会议,以习近平新时代中国特色社会主义思想为指导,深入贯彻党的二十届三中全会精神和全国教育大会精神,落实落细党中央、国务院关于高校 教育部关于做好2025届全国普通高校毕业生就业创业工作的通知教就业〔2024〕5号各省、自治区、直辖市教育厅(教委),新疆生产建设兵团教育局,有关省、自治区人力资源社会保障厅,部属各高等学校、部 ◎摘 要 加大对学生的认知规律和接受特点的研究,发挥学生主体性作用,对推动思政课建设内涵式发展,不断提高思政课的针对性和吸引力具有重要意义。思政课的传统教学方式在大学生心理接受方面存 中国教育报-中国教育新闻网讯(记者 李澈)日前,由中国教育国际交流协会主办,中智国际教育承办的“央企赋能 探索职教出海产教融合新路径”论坛在京举办。作为第25届中国国际教育年会的重要组成部 。本文链接:植物耐干分子机制研究获进展http://www.sushuapos.com/show-12-2764-0.html
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