中科院遗传发育所左建儒研究组综述植物蛋白质S-亚硝基化研究的主要进展

一氧化氮（nitric oxide, NO）是所有有机体中重要的信号分子，参与调控众多生物学过程。NO行使生物学功能主要方式是对蛋白质进行翻译后修饰。其中，蛋白质S-亚硝基化修饰（S-nitrosylation）是NO介导的主要翻译后修饰方式。

近日，中国科学院遗传与发育生物学研究所植物基因组学国家重点实验室左建儒研究组在Journal of Integrative Plant Biology杂志上发表了题为 Protein S-nitrosylation in plants: Current progresses and challenges 的综述论文，系统总结了近年来在该领域的主要进展。

蛋白质S-亚硝基化是指NO与特定半胱氨酸残基上的自由巯基反应生成S-亚硝基硫醇（S-nitrosothiols）的过程。蛋白质S-亚硝基化是可逆，存在亚硝基化和去亚硝基化 (denitrosylation)。被亚硝基化修饰的半胱氨酸巯基可以通过去亚硝基化过程还原为自由巯基。此外，蛋白质S-亚硝基化也受到转亚硝基化 (transnitrosylation) 的调控，但是在植物中并未发现具有转亚硝基化作用的蛋白。与其它蛋白质翻译后修饰类似，蛋白质S-亚硝基化修饰主要通过对靶蛋白活性、亚细胞定位、蛋白互作及靶蛋白稳定性等方面的调控发挥广泛的生物学功能。

Biochemistry of protein S-nitrosylation, denitrosylation and transnitrosylation. A, S-nitrosylation and denitrosylation; B, transnitrosylation.

该文概述了在植物中主要通过硝酸还原酶（nitrate reductase）和非酶促等途径还原亚硝酸合成NO以及通过谷胱甘肽还原酶（S-nitrosoglutathione reductase, GSNOR）分解GSNO相关研究的主要进展。在此基础上，作者详细总结分析了蛋白质S-亚硝基化调控植物生长、免疫反应、胁迫反应、叶绿素代谢、光合作用等生物学过程分子机制的主要进展。对于这一新兴的研究领域，作者指出该领域存在的可能挑战，对将来的研究具有一定意义。该综述引用159篇文献，较为全面地覆盖了植物蛋白质S-亚硝基化修饰的主要进展。

该文由左建儒研究组已毕业研究生冯健博士 (现在英国剑桥大学进行博士后研究) 和陈立超博士以及左建儒等三人撰写。

http://www.plantcell.org/content/early/2019/01/22/tpc.17.00714