景杰生物
报道
题目：LysinecrotonylationofDgTIL1atK72modulatescoldtolerancebyenhancingDgnsLTPstabilityinchrysanthemum
发表时间：年12月25日
期刊：PlantBiotechnologyJournal
影响因子：8.
作者及单位：四川农业大学风景园林学院刘庆林教授课题组
主要结论：研究发现赖氨酸巴豆酰化修饰可以正调控菊花对低温胁迫的应答，揭示了其在菊花响应低温胁迫过程中的分子机制。
关键词：低温胁迫、赖氨酸巴豆酰化、DgTIL1、DgnsLTP、蛋白质互作
菊花是中国十大名花之三，花中四君子之一，也是世界四大切花之一，极具观赏性和经济价值。而恶劣的环境，比如低温则会显著损害菊花的生长和发育，因此如何培育出耐低温的新品种尤为重要。
在以往的报道中，有研究发现，泛素化和磷酸化在植物的低温胁迫中起调控作用，以增强植物抗寒性。赖氨酸巴豆酰化是植物中较为新颖的一种翻译后修饰类型，目前还尚未有关于赖氨酸巴豆酰化蛋白在植物应对非生物胁迫中作用的报道。
年12月25日，来自四川农业大学风景园林学院刘庆林课题组研究人员在PlantBiotechnologyJournal上发表了最新研究成果。研究发现赖氨酸巴豆酰化修饰可以正调控菊花对低温胁迫的应答，揭示了其在菊花响应低温胁迫过程中的分子机制，为理解植物的低温应答调控机制提供了新的见解。其中景杰生物的巴豆酰化修饰组学服务以及抗体产品为该研究提供了技术支持。
1、DgTIL1应答低温胁迫
首先，研究人员通过结合转录组和蛋白质组学分析，发现DgTIL1无论是在基因水平还是蛋白质水平都可在低温诱导下发生高表达。同时，WB结果显示该蛋白的表达通常随着低温处理时间的增加而逐渐增强，并且蛋白丰度在12h达到峰值。以上结果表明，DgTIL1对低温胁迫具有应激反应。此外，过表达实验表明，过表达DgTIL1可提高菊花的抗寒性。
图1DgTIL1应答低温胁迫
2、低温诱导DgTIL1的K72位点发生巴豆酰化修饰
接着，研究人员利用TMT标记的巴豆酰化修饰组学研究（质谱策略），发现DgTIL1的K72位点巴豆酰化水平高表达，同时通过定制化的位点特异性抗体证明了该位点巴豆酰化修饰的存在，且巴豆酰化水平在低温处理12h达到峰值。此外，通过构建载体进一步证明，低温可诱导DgTIL1的K72位点发生巴豆酰化修饰。
图2低温诱导DgTIL1的K72位点发生巴豆酰化修饰
3、巴豆酰化修饰增强DgTIL1和DgnsLTP之间的互作并稳定DgnsLTP
运用泛素膜酵母双杂交（MYTH）系统和双分子荧光互补（BIFC）实验，研究者发现DgTIL1与DgnsLTP在细胞质膜上发生相互作用。进一步研究发现烟草和菊花中，DgTIL1的K72位点赖氨酸巴豆酰化可防止DgnsLTP蛋白降解，进一步增强过氧化物酶（POD）的表达和活性，减少低温胁迫下ROS的积累，从而提升菊花的抗寒性。
图3DgTIL1介导DgnsLTP调控低温胁迫的模型
结果与展望
研究人员结合蛋白质组学和巴豆酰化修饰组学，筛选得到在可受低温诱导发生高表达的DgTIL1蛋白和该蛋白上发生高表达的巴豆酰化修饰位点K72。通过一系列研究，提出了DgTIL1介导DgnsLTP调控低温胁迫的模型：DgTIL1的K72位点的巴豆酰化可防止DgnsLTP蛋白降解，进一步增强过氧化物酶（POD）的表达和活性，减少低温胁迫下ROS的积累，从而提升菊花的抗寒性。本研究是首次在植物中揭示赖氨酸巴豆酰化修饰正调控植物的低温胁迫应答机制。景杰生物为本研究中的赖氨酸巴豆酰化修饰组学及抗体提供了技术支持，感谢本文通讯作者四川农业大学风景园林学院刘庆林教授、第一作者*秋香同学，以及课题组其他成员的信任与支持！
巴豆酰化修饰组学
巴豆酰化修饰（Crotonylation）是指由组蛋白巴豆酰基转移酶（HCT）以巴豆酰辅酶A（Cr-coA）为底物将巴豆酰基转移到赖氨酸残基上产生的一种修饰。巴豆酰化修饰在年被芝加哥大学赵英明教授研究团队首次发现，相关研究成果荣获Cell年度五大研究亮点之一。巴豆酰化修饰在进化上较为保守，通常结合转录活跃的染色质区，在调控基因表达方面发挥着重要作用。巴豆酰化修饰也被发现与癌症代谢、DNA损伤修复、干细胞分化、生殖调控等密切相关。参考应用与案例
表观遗传：组蛋白巴豆酰化修饰被证实具有维持减数分裂中期性染色体关联基因活性等功能。※案例：MolecularCell：p催化组蛋白巴豆酰化刺激转录IntracellularCrotonyl-CoAStimulatesTranscriptionthroughp-CatalyzedHistoneCrotonylation..MolecularCell(IF=15.).肿瘤代谢：巴豆酰化修饰也与肿瘤发生过程密切相关，参与多种信号通路和核相关过程。※案例：CellResearch：肺癌细胞的非组蛋白巴豆酰化修饰组学分析Globalprofilingofcrotonylationonnon-histoneproteins..CellResearch(IF=20.).DNA损伤修复：巴豆酰化修饰的蛋白广泛参与了RNA剪接、蛋白质合成降解、DNA复制和修复、内吞作用、细胞间连接等多种生物学过程。※案例：ScienceAdvances：巴豆酰化组学分析揭示其在DNA损伤修复中的重要作用GlobalcrotonylomerevealsCDYL-regulatedRPA1crotonylationinhomologousre