近日，我院張紅印教授團隊在植物學領域頂級期刊《Plant Biotechnology Journal》上在線發表論文“Deciphering the mechanism of E3 ubiquitin ligases in plant responses to abiotic and biotic stresses and perspectives on PROTACs for crop resistance”。beat365在线体育為第一完成單位，食品與生物工程學院碩士研究生蘇盈盈與外籍博士後Guillaume Legrand Ngolong Ngea為共同第一作者，beat365在线体育張紅印教授為通訊作者。

植物除了受到溫度、水分等非生物條件的影響，還會受到諸如真菌和細菌等病原微生物的侵害。這些都會嚴重損害植物的品質和産量，造成嚴重的經濟損失。泛素化修飾不僅影響植物的抗逆能力，與非生物脅迫有關，而且影響植物抗病能力，在參與生物脅迫調控中發揮着重要作用。泛素化過程需要三種酶的“團隊合作”，即E1泛素激活酶、E2泛素結合酶和E3泛素連接酶（圖1）。其中，E3泛素連接酶因其在泛素-蛋白酶體蛋白水解途徑中選擇降解蛋白的作用而變得越來越重要，其生物活性主要來自于蛋白質與蛋白質的相互作用以及短暫的構象變化。蛋白水解靶向嵌合體（proteolysis - targeting chimeras, PROTACs）是近年來出現的一類新的異功能分子，它們可以靶向破壞頑固性蛋白，因此成為癌症等人類疾病的替代療法。PROTACs與泛素-蛋白酶體系統（主要是細胞中的E3泛素連接酶）相互作用，并促進蛋白酶體對相關蛋白質的轉化。本文綜述了E3泛素連接酶在植物應對生物和非生物脅迫中的作用及其機制的研究進展，特别綜述了PROTACs如何應用于參與植物脅迫響應的靶蛋白，以減輕病原體和環境逆境的影響。

圖1 PROTAC介導的靶向蛋白降解機制

PROTACs被定義為蛋白水解靶向化療藥物或蛋白水解靶向蛋白降解化療藥物，其作用模式特别，可以将目标蛋白質從細胞中清除，而不是像農業中使用的傳統化學農藥那樣僅僅抑制目标蛋白質。PROTACs能夠繞過傳統化學農藥的局限，不依賴于活性位點，而是利用其獨特的雙功能分子結構與目标蛋白的多個區域結合，即便是那些結構複雜或缺乏典型活性位點的蛋白質，如參與植物脅迫反應的E3泛素連接酶也不例外。将脅迫反應的關鍵因子E3泛素連接酶作為治療靶點和合作夥伴，将顯著推進植物病害的防治進程。

研究成果得到了國家自然科學基金等項目的資助。

文章鍊接：https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1111/pbi.14407