Cell Reports | 山东大学向凤宁/鲁庆团队揭示GmILPA1/APC8调控大豆耐盐碱新机制

邻近标记技术（Proximity Labeling）是解析蛋白质相互作用网络的有力工具，尤其在捕获低亲和力、瞬时互作方面优势显著。然而，该技术在大豆等高内源生物素植物中应用受限，背景信号干扰严重。

近日，山东大学向凤宁/鲁庆团队在Cell Reports发表了题为Pupylation-based proximity labeling reveals APC/C-mediated ubiquitination and degradation of PEROXIN11C in soybean abiotic stress responses的研究论文，成功优化植物Pup-IT邻近标记系统，并通过该技术揭示大豆后期促进复合体APC/C通过泛素化途径介导PEROXIN11C调控过氧化物酶体动态，从而响应盐、旱胁迫的新机制。

邻近标记质谱技术（PL-MS）能够在天然细胞环境中捕获真实的蛋白互作网络，克服传统体外方法的局限。然而，当前主流的TurboID/miniTurbo系统在大豆等植物中易产生高强度背景信号，限制了其在植物科学中的广泛应用。研究团队在烟草和大豆中成功建立并优化了基于“Pupylation”修饰的Pup-IT邻近标记系统（图1）。该系统通过地塞米松诱导调控Pup连接酶PafA与标记底物FLAG-pup的表达，实现了时空特异性的蛋白标记，显著降低了非特异性背景，提升了标记精度，为植物蛋白互作研究提供了更可靠的工具。

借助优化的Pup-IT系统，团队系统解析了大豆后期促进复合体APC/C的互作网络，发现该复合体除了调控细胞周期外，还可识别过氧化物酶体分裂关键因子GmPEX11C。进一步实验表明，APC/C通过介导GmPEX11C第116位赖氨酸的泛素化修饰，促使其被26S蛋白酶体降解，从而动态调控过氧化物酶体稳态。遗传证据显示，Gmilpa1/apc8突变体表现出增强的耐盐耐旱性，而过氧化物酶活性上升、ROS积累减少。当通过RNAi技术沉默GmPEX11C后，突变体的抗逆性显著下降，证实GmPEX11C是APC/C通路中的核心效应因子。

综上，该研究不仅开发了适用于植物的高效邻近标记系统，拓展了蛋白互作研究的技术边界，还首次揭示了APC/C通过泛素化-蛋白酶体途径调控过氧化物酶体动态、参与非生物胁迫响应的新机制。这一发现为作物抗逆性与产量平衡的分子设计育种提供了新靶点与策略，具有重要的理论价值与应用前景。

图1. Pup-IT实验流程图

山东大学在读硕士研究生张越、杨欣欣为论文第一作者，向凤宁教授、鲁庆研究员为论文共同通讯作者。该研究获得了山东省重点研发计划、国家自然科学基金、山东省泰山学者青年专家项目、山东省优秀青年基金（海外）和山东大学齐鲁学者建设经费等项目的支持。

https://www.cell.com/cell-reports/fulltext/S2211-1247(25)01102-7