近日，我院张红印教授团队在植物学领域顶级期刊《Plant Biotechnology Journal》上在线发表论文“Deciphering the mechanism of E3 ubiquitin ligases in plant responses to abiotic and biotic stresses and perspectives on PROTACs for crop resistance”。江苏大学为第一完成单位，食品与生物工程学院硕士研究生苏盈盈与外籍博士后Guillaume Legrand Ngolong Ngea为共同第一作者，江苏大学张红印教授为通讯作者。

植物除了受到温度、水分等非生物条件的影响，还会受到诸如真菌和细菌等病原微生物的侵害。这些都会严重损害植物的品质和产量，造成严重的经济损失。泛素化修饰不仅影响植物的抗逆能力，与非生物胁迫有关，而且影响植物抗病能力，在参与生物胁迫调控中发挥着重要作用。泛素化过程需要三种酶的“团队合作”，即E1泛素激活酶、E2泛素结合酶和E3泛素连接酶（图1）。其中，E3泛素连接酶因其在泛素-蛋白酶体蛋白水解途径中选择降解蛋白的作用而变得越来越重要，其生物活性主要来自于蛋白质与蛋白质的相互作用以及短暂的构象变化。蛋白水解靶向嵌合体（proteolysis - targeting chimeras, PROTACs）是近年来出现的一类新的异功能分子，它们可以靶向破坏顽固性蛋白，因此成为癌症等人类疾病的替代疗法。PROTACs与泛素-蛋白酶体系统（主要是细胞中的E3泛素连接酶）相互作用，并促进蛋白酶体对相关蛋白质的转化。本文综述了E3泛素连接酶在植物应对生物和非生物胁迫中的作用及其机制的研究进展，特别综述了PROTACs如何应用于参与植物胁迫响应的靶蛋白，以减轻病原体和环境逆境的影响。

图1 PROTAC介导的靶向蛋白降解机制

PROTACs被定义为蛋白水解靶向化疗药物或蛋白水解靶向蛋白降解化疗药物，其作用模式特别，可以将目标蛋白质从细胞中清除，而不是像农业中使用的传统化学农药那样仅仅抑制目标蛋白质。PROTACs能够绕过传统化学农药的局限，不依赖于活性位点，而是利用其独特的双功能分子结构与目标蛋白的多个区域结合，即便是那些结构复杂或缺乏典型活性位点的蛋白质，如参与植物胁迫反应的E3泛素连接酶也不例外。将胁迫反应的关键因子E3泛素连接酶作为治疗靶点和合作伙伴，将显著推进植物病害的防治进程。

研究成果得到了国家自然科学基金等项目的资助。

文章链接：https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1111/pbi.14407