蛋白质S-棕榈酰化（S-酰化）是一种在进化上高度保守且可逆的翻译后修饰，对细胞信号转导、代谢调控及免疫应答等生命过程具有关键调控作用。近年来，随着质谱技术的发展，蛋白质S-棕榈酰化在动物和模式植物拟南芥中的研究已较为系统，其功能与调控网络逐渐清晰。然而，这一重要修饰在作物领域，尤其是主粮作物水稻中，其全局性的功能图谱与位点特性仍处于探索阶段，构成了当前研究的关键空白。

近日，广西大学农业生物资源保护与利用国家重点实验室、农学院徐秋涛及张积森团队在Plant Communications上发表了题为“Landscape of Protein S-Palmitoylation and Its Role in Suppressing Cytosolic Translation under Cold Stress in Rice”的研究论文。该研究首次完成了水稻全蛋白质组的S-棕榈酰化修饰图谱绘制，并系统阐明了冷胁迫通过促进核糖体蛋白发生S-棕榈酰化修饰，进而抑制核糖体组装与蛋白质翻译效率的分子机制。该发现为理解蛋白质S-棕榈酰化在逆境胁迫中的功能提供了新的视角。

图1 冷胁迫条件下核糖体棕榈酰化抑制蛋白质翻译的模式图

在本研究中，作者首先通过生化实验结合质谱的方式成功绘制了水稻蛋白质S-棕榈酰化图谱。GO富集分析显示，S-棕榈酰化蛋白显著富集于冷胁迫响应通路。通过对正常和冷胁迫水稻蛋白质S-棕榈酰化修饰比较发现，冷胁迫能显著提升水稻蛋白质的整体S-棕榈酰化水平。进一步结合转录组、翻译组与生物化学验证体系证实了冷胁迫通过增强核糖体蛋白的S-棕榈酰化修饰，抑制高表达基因的翻译进程，从而优化能量配置、提升水稻在低温逆境中的生存适应能力。

综上所述，本研究系统阐明了水稻蛋白质S-棕榈酰化作为关键翻译后修饰，在低温胁迫应答中通过增强核糖体蛋白的S-棕榈酰化修饰，选择性抑制高表达基因的翻译进程，实现能量重分配，从而显著提升水稻的低温生存能力这一新机制。该成果不仅首次揭示了蛋白质S-棕榈酰化在胞质翻译调控中的关键功能，更为全面解析该修饰在植物生长发育与环境适应中的作用提供了新思路和新视角。

该研究获得广西重大专项、广西杰出青年科学基金、广西自然科学基金、和八桂青年拔尖等项目资助。