水稻所发现水稻磷酸化蛋白质调控种子发育机理

近期，从中国水稻研究所获悉，由张健研究员领衔的水稻生殖发育创新团队利用最新的磷酸化肽段富集技术结合高效的液相二级质谱（LC-MS/MS）技术，分别在受精前和受精后3天和7天的种子中鉴定了2529, 2706和2709个磷酸化蛋白，其中2487个蛋白在种子发育过程中表现出显着差异的磷酸化模式。这些差异的磷酸化蛋白参与到多种激素的合成和信号传递途径、细胞的增殖和扩张以及种子的灌浆和品质形成的多个过程。相关研究成果近期在线发表于国际着名学术期刊《植物分子生物学（Plant Molecular Biology）》杂志上。

蛋白质翻译后修饰是重要的生物学调控机制。目前，已报道的蛋白质翻译后修饰多达300多种，其中蛋白质磷酸化存在最为广泛，研究最为深入。据悉，植物中超过三分之一的蛋白为磷酸化蛋白，其功能涉及到植物的生长、发育、抗逆、抗病等多个方面。虽然在拟南芥等模式植物中已有大量的研究，但水稻中磷酸化蛋白质的研究却相当滞后。目前已鉴定的水稻磷酸化蛋白仅有3000-4000个，且大部分功能未知。该研究成果不但表明磷酸化可能是翻译后蛋白质行使生物学功能的重要调控开关，增进了对水稻种子发育过程的磷酸化调控机制的了解，也为进一步研究这些磷酸化蛋白质的功能指明了方向。

此外，该团队和水稻所水稻病理研究团队合作研究发现蛋白磷酸化同样参与水稻抗病的重要信号途径。采用磷酸化肽段富集技术结合高效的液相二级质谱（LC-MS/MS）技术，在白叶枯病菌（zhe173）侵染前和侵染后24h的水稻抗白叶枯品种IRBB5中分别鉴定了来源于1334和1297个磷酸化蛋白的2367 和 2223 个磷酸化位点，其中762个为差异磷酸化蛋白。这些差异磷酸化的蛋白包含许多抗病相关蛋白，这暗示着蛋白质磷酸化是一种重要的抗病调控机制。这一研究成果于今年6月发表在《BMC植物生物学（BMC Plant Biology）》杂志上。