在国家自然科学基金、广东省自然科学基金等项目资助下，华南师范大学生命科学学院教授阳成伟/赖建彬团队揭示了棕榈酰化修饰调控植物损伤相关小肽前体命运的分子机制。该研究为深入理解不同物种中细胞损伤应答的调控机理提供了新视角，也为作物抗逆性改良提供了重要理论依据。相关成果近日发表于《科学进展》（Science Advances）。

相关研究示意图。研究团队供图

生物体在遭受胁迫应激时，细胞内部会产生损伤相关分子模式（DAMP），从而激活自身防御与修复系统。由于DAMP对细胞存活具有关键影响，其在生理条件下必须受到严格而精确的调控。然而，关于DAMP及其前体分子的命运调控机制，目前仍有待深入探索。

植物激发子肽（Peps）是一类重要的DAMP，由前体蛋白PROPEPs经加工生成，但其在植物体内被精确调控的机理尚不明确。本研究发现，PROPEP1在植物细胞中可发生棕榈酰化修饰，该翻译后脂质修饰是其正确靶向液泡膜、响应细胞壁损伤所必需。在野生型植株中，PROPEP1通过AP-3依赖途径转运并定位于液泡膜；而棕榈酰化位点突变后，PROPEP1则经由TGN/PVC途径进入液泡腔内发生降解。

进一步研究表明，细胞壁损伤可诱导蛋白质酰基转移酶PAT10的表达，从而增强PROPEP1的棕榈酰化水平，维持其在液泡膜胞质面的定位。与此同时，细胞壁损伤激活了MC家族蛋白酶，对PROPEP1进行切割，释放出成熟的Pep1小肽。胞质中积累的Pep1在细胞损伤破裂后释放至胞外，被邻近细胞的PEPR受体识别，进而触发防御信号通路。

该研究首次报道了决定植物损伤相关小肽前体命运的翻译后修饰机制，丰富了对不同生物系统中DAMP调控模式的认识；同时，揭示了细胞壁损伤响应中Pep小肽信号的精准调控过程，为提高作物在逆境条件下的适应性提供了重要思路。

相关论文信息：https://doi.org/10.1126/sciadv.aeg0499