【科研进展】李积胜教授课题组发现硫巯基化修饰改变G6PD寡聚体结构提高番茄和拟南芥抗盐的重要机制

近日，伟德BETVLCTOR1946李积胜教授课题组在国际学术期刊New Phytologist上发表了题为“Persulfidation maintains cytosolic G6PDs activity through changing tetrameric structure and competing cysteine sulfur oxidation under salt stress in Arabidopsis and tomato”的研究型论文。揭示了G6PD的硫巯基化修饰提高番茄和拟南芥在高盐胁迫下抗氧化的重要机制。

葡萄糖-6-磷酸脱氢酶（G6PD）是磷酸戊糖途径的关键限速酶，是细胞氧化还原的重要调节者，在植物应对环境胁迫中具有重要意义。G6PD活性与自身同源寡聚体的形成密切相关。硫化氢（H₂S）是一种气态小分子信号物质，其介导的硫巯基化修饰（Persulfidation）是一种新发现的蛋白质翻译后修饰，被证明可以调控靶蛋白的功能，从而调控植物生长发育和逆境耐受。但是H₂S调控G6PDs的活性和功能的具体机制尚未可知。

在该研究中，作者发现番茄SlG6PDC的Cys155位点和拟南芥拟南芥胞G6PD6的Cys159位点发生硫巯基化修饰。证明番茄和拟南芥的两个G6PD蛋白均为胞质型G6PD，且两个硫巯基化位点AtG6PD6^Cys155和SlSlG6PDC^Cys159在进化中具有保守性。两个半胱氨酸位点 Cys159和 Cys155 发生硫巯基化修饰，会导致G6PD四聚体结构变化，这种四聚体的结构变化有利于G6PD 寡聚化，从而增加了蛋白与底物的亲和力，持续维持G6PD 活性。

进一步研究证明，当植物遭遇高盐胁迫，硫巯基化修饰可以保护番茄和拟南芥G6PD蛋白的两个特定半胱氨酸位点免受氧化修饰，防止氧化损伤，有效提高植物对氧化胁迫的耐受性。研究提出了新的G6PDs活性调控机制，对于提高植物的环境胁迫耐受性具有重要意义。

伟德BETVLCTOR1946已毕业博士生王晓峰、已毕业硕士生史聪、胡言峰副教授（东北地理与农业生态研究所）和2021级硕士马莹为论文的共同第一作者，李积胜教授为通讯作者，该研究得到了陕西省自然科学基础研究计划-重点项目（2021JZ-14）的资助。

文章链接：https://nph.onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1111/nph.19188 

编辑：黄海瀛

终审：王   存