JGG｜中科院遗传发育所左建儒/郭红艳团队发现次磺酸化修饰GSNOR1调控拟南芥胚珠发育

活性氧(ROS)和一氧化氮(NO)是调控植物生长发育和胁迫响应的两类重要信号分子，二者之间存在复杂的相互调控关系。S-亚硝基谷胱甘肽(GSNO)是NO在生物体内的主要生物学活性形式，可被亚硝基谷胱甘肽还原酶(GSNOR)不可逆分解。因此，高度保守的GSNOR是NO信号途径的主效调控因子。然而，ROS介导的GSNOR调控的分子机制仍不清楚。

近日， 中国科学院遗传与发育生物学研究所左建儒/郭红艳团队与合作者在Journal of Genetics and Genomics在线发表题为“S-Sulfenylation-mediated inhibition of the GSNOR1 activity regulates ovule development in Arabidopsis”的研究论文。该研究揭示了ROS通过次磺酸化修饰抑制GSNOR1活性，从而调控胚珠发育的分子机制，在生殖发育中建立了ROS和NO信号通路之间的分子联系。

该研究发现H 2O 2在拟南芥胚珠发育早期积累，并诱导GSNOR1发生次磺酸化修饰，抑制其酶活性。Cys-284是GSNOR1发生次磺酸化修饰的关键位点之一，该位点的突变导致胚珠发育异常，引起花粉管引导缺陷，最终导致结实率下降。进一步研究发现H 2O 2诱导的Cys-284次磺酸化修饰负调控GSNOR1的活性， GSNOR1C284S突变导致雌蕊中 S-亚硝基硫醇(SNO)水平降低，破坏了NO稳态，最终引起胚珠发育缺陷。

GSNOR1 Cys-284的次磺酸化修饰调控胚珠发育的工作模型

综上所述，GSNOR1在Cys-284上的次磺酸化修饰抑制其酶活性，对于维持NO稳态和胚珠发育至关重要，为ROS和NO协同调控拟南芥生殖发育提供了新的证据。

作者简介

该研究由中国科学院遗传与发育生物学研究所左建儒研究组、杨维才研究组和李红菊研究组合作完成。左建儒研究组已毕业博士研究生孙世娜和杨维才研究组贾鹏飞高级工程师为该论文共同第一作者，左建儒研究组郭红艳助理研究员为通讯作者。相关工作得到国家自然科学基金委和植物基因组学国家重点实验室等项目资助。