近日，湖南大学生物学院刘选明教授和林建中副教授团队在植物学TOP期刊The Plant Journal（IF5-y=7.666）在线发表题为“Screening DHHCs of S-acylated Proteins Using anOsDHHCcDNA Library and Bimolecular Fluorescence Complementation in Rice”的研究论文。该论文建立了一种快速筛选鉴定S-酰化蛋白的相关DHHC蛋白的方法，并且发现OsDHHC30通过S-酰化修饰OsCBL2/3参与调控水稻的耐盐性。

S-酰化亦称棕榈酰化，是一种重要的蛋白脂质修饰，主要涉及作为S-酰基转移酶的DHHC型锌指蛋白（简称DHHC）和S-酰化蛋白，在植物生长发育和逆境响应中起着重要作用。然而，迄今在水稻中未见DHHC-S-酰化蛋白对的研究报道，且相关分子机制尚不清楚。因此，筛选和鉴定水稻DHHC-S-酰化蛋白对并解析其生化机制，有助于更为精细地解析水稻生长发育和逆境响应的调控网络。在该论文中，作者首先构建了OsDHHCcDNA文库，利用双分子荧光互补技术（BiFC）快速筛选S-酰化蛋白相应的OsDHHC，最终鉴定出5对OsDHHC-S-酰化蛋白（OsDHHC30-OsCBL2、OsDHHC30-OsCBL3、OsDHHC18-OsNOA1、OsDHHC13-OsNAC9和OsDHHC14-GSD1）。随后，主要针对OsDHHC30-OsCBL2/3采用经典的蛋白互作分析方法进一步验证其在体内外的相互作用。同时，通过ABE（酰基-生物素交换）和APE（酰基-PEG交换）法进一步证明，OsDHHC30在细胞内膜系统中将OsCBL2/3的特定半胱氨酸残基S-酰化，且该S-酰化修饰决定了OsCBL2/3的内膜系统定位特性。盐胁迫响应分析发现，OsDHHC30过表达水稻株系的耐盐性显著提高，而其敲除株系osdhhc30则对盐胁迫敏感。该结果说明，OsDHHC30通过S-酰化修饰OsCBL2/3而正调控水稻的耐盐性。

图1. OsDHHC30改善了水稻对盐和氧化胁迫的耐受性

通过这项工作，作者建立了一种快速高效的筛选鉴定系统，用于分析植物S-酰化蛋白和DHHC的对应关系。该方法可用于水稻中OsDHHC-S-酰化蛋白对的快速筛选，也可以用于其他植物种类的相关研究，有助于阐明S-酰化修饰在植物生物过程中的分子机制。同时，所发掘的耐盐基因OsDHHC30和OsCBL2/3在水稻等作物的耐盐培育中具有良好的应用前景。

刘选明和林建中课题组之前对水稻OsDHHCs进行过较为系统的研究，发现S-酰化修饰在类受体酪氨酸激酶STRK1介导的水稻盐胁迫信号转导途径中起着重要作用，且相关研究结果发表在Plant Cell等TOP期刊。

在读博士研究生田野，已毕业硕士研究生曾慧和在读硕士研究生吴继才、黄剑为该论文的共同第一作者。刘选明教授和林建中副教授为该论文的通讯作者。本研究得到了国家自然科学基金、湖南省重大科技专项、湖南省自然科学基金等经费的资助，同时也得到了国家耐盐碱水稻技术创新中心的大力支持。

论文链接：https://doi.org/10.1111/tpj.15769