盡管糖基化修飾在生命過程中非常重要，但其在植物病原真菌致病過程中的功能卻遠未得到足夠的認識。
2021年6月30日，由上海中科新生命生物科技有限公司主辦的“Omics雲課堂 —— 系統生物多組學研究策略分享會”線上講座完美落幕，該講座有幸邀請到華中農業大學植物科學技術學院的陳小林副教授為大家做了主題為《蛋白質糖基化修飾在植物病原真菌中的研究進展》的成果分享。
陳老師現已在Ann Rev Phytopathol，Plant Cell等期刊發表論文30多篇，先後主持國家自然科學基金4項，其研究課題主要以稻瘟菌-水稻作為模式系統，綜合運用蛋白組學、修飾蛋白組學、基因組學等手段，進行稻瘟菌致病分子機制、水稻抗病分子機制以及病原真菌-植物互作分子機制研究。下面關於陳老師的精彩報告進行回顧總結。
糖基化
分享主題壹
該項研究課題結合糖基化蛋白質組學技術，對模式病原真菌-稻瘟菌營養菌絲、分生孢子以及附著胞各階段的N糖基化蛋白進行了大規模鑒定和比較，發現N糖基化可以通過修飾不同類別的靶標蛋白，來協調菌絲、分生孢子以及附著胞分化等不同生物學發育過程。
研究還發現參與細胞內質網質量控制（ERQC）系統的絕大部分關鍵蛋白均被鑒定為N糖基化蛋白，暗示N糖基化修飾對保證分泌蛋白的正確翻譯和折疊等質量起著關鍵調控功能。
糖基化
分享主題二
關於N糖基化修飾與寄主防衛機制的研究中發現Alg3介導的Slp1的N-糖基化修飾影響Slp1的蛋白穩定性和幾丁質結合能力，從而幫助病原真菌規避寄主的防衛機制，進而成功侵染寄主。該項目首次發現N糖基化修飾是調控效應因子蛋白功能的新方式。
糖基化
分享主題三
GPI錨定修飾也是糖基化修飾的主要類型之壹。研究發現GPI錨定修飾通過調控Gel家族蛋白的豐度和細胞壁定位來調控細胞壁功能參與穿透寄主表皮，同時GPI錨定修飾可以保護細胞壁內層病原相關分子PAMPs不被寄主防衛機制識別，從而規避了寄主的防衛反應。該研究首次發現GPI錨定修飾幫助植物病原真菌實現免疫逃避的機制。
糖基化
分享主題四
陳老師在講座中強調糖基化修飾中O-GlcNAc糖基化修飾參與了多個物種的生命過程，對於生命過程具有非常重要的意義，比如在擬南芥配子形成和胚芽發育過程中的意義、對酵母細胞完整性的意義。O糖基化修飾會是現在也是將來研究的熱點。
最後，陳老師以病原真菌侵染循環過程為線索，梳理了糖基化修飾調控真菌致病過程，以及真菌與植物互作的主要機制，為該領域未來的研究厘清了思路。蛋白質糖基化修飾的研究加深了對植物病原真菌發病機理的理解，有助於找到真菌病害防治的新策略，同時糖基化修飾的關鍵酶和關鍵靶標，也可能為開發新型殺菌劑提供新思路。
參考文獻
[1] Emerging Roles of Posttranslational Modifications in Plant-Pathogenic Fungi and Bacteria. Annu Rev Phytopathol. 2021.
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[3] Quantitative proteomics analysis reveals important roles of N-glycosylation on ER quality control system for development and pathogenesis in Magnaporthe oryzae. PLoS Pathog. 2020; 16(2).
[4] GPI7-mediated glycosylphosphatidylinositol (GPI) anchoring regulates appressorial penetration and immune evasion during infection of Magnaporthe oryzae. Environ Microbiol. 2020; 22(7): 2581-2595.
隨著質譜技術的快速發展，翻譯後修飾組學的研究也呈現井噴式的增長。糖類重要的生物學功能不容忽視，例如細胞外的糖被是由糖蛋白和糖脂組成。糖被中的糖蛋白通常帶有多聚糖類型的糖基化修飾，糖被不僅能保護和潤滑細胞，而且與細胞表面的識別以及細胞的黏連都有關系，因此在植物脅迫應答、植物病菌感染等過程中具有非常重要的作用，因此也逐漸成為近幾年的研究熱點。如果要從糖基化角度進行研究的話，壹定要確定好研究目的：如是某樣品中糖基化位點，還是對感興趣的糖型組成，或是位點特異性糖型，可能所采用的技術路線有較大差異。