蛋白质磷酸化是在激酶催化下将磷酸基团转移到底物蛋白质上的可逆过程，是一种能调控蛋白质结构与功能并参与细胞内信号转导的重要翻译后修饰，在植物的生长、发育、环境适应以及作物的产量和品质调控中发挥着重要的作用。深度解析磷酸化蛋白质组是理解磷酸化如何参与这些生物学过程以及筛选与作物重要农艺性状相关的关键磷酸化靶点的有效手段。然而，与动物相比，植物磷酸化蛋白质组的深度解析在技术上更具挑战性。因为植物细胞具有致密的细胞壁和大量的色素与其它次生代谢物，前者极大地增加了蛋白质提取的难度，而后者严重地干扰了磷酸肽富集的效率和特异性。 

　　分子发育生物学国家重点实验室汪迎春研究组通过摸索一系列的实验条件，研发了一种高效的植物磷酸化蛋白质组学新技术，该技术的主要特点是利用脱氧胆酸钠高效抽提植物蛋白，同时消除了常规方法中导致样品损失、灵敏度降低的两个步骤，即在蛋白酶消化前的样品净化和在磷酸肽富集前的脱盐处理，在色素与其它干扰分子共存的情况下进行高特异性、高灵敏度地磷酸肽富集。 

　　研究人员已应用该方法从拟南芥、水稻、番茄和衣藻等多种绿色生物的组织中高效纯化磷酸化蛋白质组，单针质谱可鉴定约11,000个磷酸位点，达到国际领先水平。由于该技术主要面向高等植物及其它绿色生物（如衣藻），且操作简便，极大地降低了实验所需的人力和试剂费用，因此命名为GreenPhos。GreenPhos可定量分析不同植物的磷酸化蛋白组，其分析深度之深、定量重复性之高前所未有，有望成为植物磷酸化蛋白组学的通用技术。研究人员应用该技术已深度解析了拟南芥响应不同时长盐胁迫的差异磷酸化蛋白质组，发现了包括剪接体蛋白和一些激酶响应盐胁迫的磷酸化事件。 

　　该项研究成果于2023年11月27日在线发表于Molecular Plant杂志(DOI:10.1016/j.molp.2023.11.010)。汪迎春研究组博士生段晓晓和高级工程师张媛雅为该论文的共同第一作者，汪迎春研究员为通讯作者。中国科学院植物研究所杨文强研究员参与了部分实验和论文撰写。该项研究得到国家重点研发计划与中国科学院战略性先导计划的支持。 

图：GreenPhos工作流程及多种绿色生物磷酸化蛋白质组鉴定结果