茶叶科技进展 | 青岛农业大学丁兆堂教授团队首次揭示茶树感知氮营养的赖氨酸乙酰化修饰机制

发布日期：2019-08-08     浏览人数：401

  赖氨酸乙酰化作用是一种广泛存在的转录后修饰调控，在酶活性、蛋白互作、蛋白稳定性以及代谢途径等细胞过程中发挥着重要作用。氮素是茶树必需的最关键营养元素，青岛农业大学丁兆堂教授团队以一年生的青农3号茶树品种扦插苗为材料，在全营养条件下培养7天后将其中的0.84 mM (NH4)2SO4去除，作为氮饥饿处理7天，处理结束后作为0 N进行取样，接着重新进行全营养培养，将正常培养下的0.84 mM (NH4)2SO4替换为2.52 mM (NH4)2SO4作为N再补给处理，分别在处理3 h和3 d进行取样，并对这三个取样时期的样品进行蛋白赖氨酸乙酰化位点鉴定。

  其中共鉴定到了1286个蛋白上的2229个赖氨酸乙酰化位点，从2180个乙酰化多肽中提取出E*KacK、Kac*K、Kac*R、Kac*HK、Kac*N、Kac*S、Kac*T、Kac*D等16个保守基序。大多数鉴定到的赖氨酸乙酰化蛋白位于叶绿体(39%)和细胞质(29%)中，其中与生物代谢相关的酶易发生乙酰化作用。这些乙酰化蛋白主要富集在光合作用的三个初级蛋白复合物光系统I、光系统II和细胞色素b6/f复合物中，而其中与光合作用相关的蛋白，如LHCA1、LHCA3、LHCB6、psaE、psaD、psaN等发生了明显的乙酰化作用。在茶树叶片感知铵的存在后，糖酵解和次生代谢产物生物合成相关的蛋白，如GAPDH、PEPC、ENL、petC、PAL、DFR、naringenin 3-dioxygenase和CHI发生显著的乙酰化作用。

  此外，对蛋白质互作网络(PPI)分析显示，乙酰化蛋白之间的相互作用主要涉及到光合作用和核糖体。

  该研究为茶树响应氮营养时发生赖氨酸乙酰化修饰的首次报道。论文发表在国际著名学术期刊《BMC Genomics》上，得到了山东省现代农业产业技术体系项目、山东省现代农业重大技术创新项目支持。硕士研究生姜举堂为论文第一作者，泰山学者特聘专家、山东省茶叶产业体系首席专家丁兆堂教授为论文的通讯作者。
原文链接：https://doi.org/10.1186/s12864-018-5250-4