近日，梁文星教授研究团队在Cell Press出版社旗下期刊《Plant Communications》（IF=11.6）上发表了题为Lysine crotonylation of fungal effectors enhances their activity to promote fungal invasion of host plants 的研究论文。该研究发现了一个病害发生过程中的新现象—“效应蛋白巴豆酰化”，这一新型蛋白修饰广泛地存在于尖孢镰刀菌的效应蛋白上，能够增强效应子活性促进病原菌侵染，并以此为基础开发了一类可用于植物真菌病害防控的潜在的杀菌剂。

　　在该研究中，作者首先对尖孢镰刀菌（Fol）的外泌蛋白进行了巴豆酰化修饰组学分析，在鉴定到的115个具有修饰的效应蛋白中，86个蛋白的修饰位点位于其功能结构域，说明巴豆酰化可能调控效应蛋白的酶活。随机选取了其中三个效应蛋白，包括几丁质酶FolChi、半纤维素酶FolAra、以及果胶酶FolPl，对其蛋白结构进行动态模拟分析，发现这三个效应蛋白特定位点上发生巴豆酰化修饰可能会增大其与底物结合的空间。将修饰位点的赖氨酸K分别突变成Q（谷氨酰胺）和R（精氨酸），以模拟巴豆酰化和非修饰状态，发现巴豆酰化确实能够提高这三个效应蛋白的酶活，进而抑制寄主免疫响应和促进对寄主细胞壁的降解，而去除巴豆酰化，则导致其酶活和Fol的致病力显著降低。

　　进一步通过Co-IP鉴定到与这三个效应蛋白互作的巴豆酰基转移酶FolRtt109，该酶在菌丝中表达较低，而在侵染过程中表达量迅速上调，这赋予了效应蛋白足够的巴豆酰化修饰，使其在侵染过程中充分发挥毒力。在此基础上，进一步筛选得到巴豆酰基转移酶FolRtt109的小分子抑制剂CID-4785700，实验结果表明，抑制效应蛋白的巴豆酰化能够降低包括枯萎病在内的多种真菌病害的发病，具有广谱性杀菌剂的应用潜力，针对这一靶标药物目前该团队已申请国家发明专利。

　　图1 靶向抑制效应蛋白的巴豆酰化可防治多种病害

　　　　综上所述，该项研究首次证实了效应蛋白的巴豆酰化修饰作为其重要的功能特征，靶向抑制这一过程可有效防治多种作物病害，这为病原菌致病机制的解析以及病害绿色防控提供了重要依据和参考。

　　植物医学学院副教授张宁为论文第一作者，已毕业研究生李晶莹为共同第一作者，梁文星教授为通讯作者。该研究得到国家自然科学基金、山东省泰山学者等项目的资助。