Nature Commun | 鞏孝帝等揭示N末端乙�；{控植物蛋白質穩態和自噬的分子機制

高等真核生物蛋白質組中80%以上的蛋白質都存在N末端乙�；揎�（N-terminal acetylation, NTA），其主要由附著在核糖體上的N末端乙�；D移酶（N-terminal acetyltransferases, Nats）以共翻譯的方式催化完成。NTA廣泛影響蛋白質的亞細胞定位、蛋白質折疊和蛋白質-蛋白質互作等。近期在人、酵母、植物中的研究表明，NatA介導的NTA可以遮蔽蛋白質N末端，使其免于被降解識別子識別，從而調控真核生物蛋白質組的穩定性。然而，對于修飾比例占真核生物蛋白質組20%以上的NatB是否參與蛋白質穩態調控，目前尚無定論。此外，越來越多的研究表明UPS和自噬這兩條調控真核生物蛋白質穩態的核心通路并非完全獨立，然而其相互作用的分子機制尚不清楚。已有研究表明，NatB功能紊亂會導致人類癌癥和帕金森病在內的多種疾病的發生，以及植物生長發育缺陷和對脅迫響應的改變。因此研究NatB的調控作用對于攻克重大疾病和培育高產抗逆作物具有重要意義。

近日，德國海德堡大學Markus Wirtz團隊在Nature Communications發表題為The ribosome-associated N-terminal acetyltransferase B coordinates global proteostasis and autophagy in plants by creating Ac/N-degrons的研究論文，揭示了NatB通過協調UPS和自噬互作，調控植物蛋白質穩態進而平衡植物生長發育和營養脅迫響應分子機制。

首先，研究人員通過創制NatB的功能缺失突變體并結合N末端乙�；M學分析，解析了NatB在維持植物正常生長發育中的生理功能，闡明了NatB的催化特點及其酶活的補償機制。進一步利用蛋白質組學和泛素化組學聯合分析發現，與NatA的作用相反，NatB的完全缺失導致植物體內總蛋白質降解和合成減慢，即蛋白質周轉（protein turnover）減慢，從而揭示了NatB負調控植物蛋白質組穩定性的分子機制。

進一步的研究表明，natb突變體中泛素-蛋白酶體系統（UPS）受損導致包含Autophagy-related 8（ATG8）在內的多個自噬相關蛋白積累并激活自噬途徑，使突變體在黑暗或者缺氮和缺硫等營養元素的條件下存活率升高。同時，鑒定到真核生物中保守的能量感受器SNF1-related protein kinase 1 （SnRK1）的催化亞基是NatB的關鍵底物，并揭示了NatB介導的N末端乙�；瘜е缕渫ㄟ^Ac/N-degron pathway降解從而抑制自噬的分子機制。

綜上，該研究揭示了NatB在連接UPS與自噬兩大蛋白質降解系統中的關鍵作用，闡明了NatB通過NTA動態調控SnRK1的活性，進而精準調控植物的生長發育和營養脅迫的分子機理，為解析真核生物中N末端乙�；恼{控機制和培育營養高效利用的作物提供了理論支撐（圖1）。

圖1 NatB通過協調UPS和自噬互作，調控植物蛋白質穩態進而平衡植物生長發育和營養脅迫響應

德國海德堡大學Markus Wirtz團隊的鞏孝帝博士為該論文的第一作者，海德堡大學的Markus Wirtz博士為通訊作者。德國慕尼黑大學的Tanja Bange教授和法國巴黎-薩克雷大學的Carmela Giglione教授也參與了該研究。該工作得到German Research Foundation (DFG)以及French National Research Agency (ANR)的支持。

https://www.nature.com/articles/s41467-026-71208-2