Nature biotechnology: 高通量蛋白组学和修饰组学研究揭示截型苜蓿与固氮根瘤菌的共生机制

豆科植物因能丰富土壤中的氮元素、需要较少的化学肥料，成为农业生态系统的重要组成部分。豆科植物与固氮根瘤菌具有共生关系，根瘤菌将空气中的氮转化为植物能够吸收利用的含氮物质并供给宿主植物，而豆科植物则为根瘤菌提供有机物，二者互惠互利。为了进一步研究豆科植物与根瘤菌之间的共生机制，美国威斯康星大学的研究团队利用高通量的蛋白组学技术对截型苜蓿和根瘤菌的蛋白表达谱进行了分析，鉴定了截型苜蓿的核心蛋白组和组织特异表达的蛋白，揭示了蛋白质翻译后修饰在共生关系中的重要作用。。

为了研究在共生关系中发挥重要作用的蛋白，Marx Harald研究团队对根瘤组织中特异表达的蛋白进行了分析，并利用已有的转录组和蛋白组数据构建了共表达网络。研究发现，丝苏氨酸激酶和细胞壁相关激酶是共生网络中重要的核心蛋白，而且钙调蛋白结合蛋白是宿主中关键的调节因子。

Marx Harald团队的研究成果，为分析截型苜蓿与固氮根瘤菌的蛋白表达和蛋白翻译后修饰（PTM）提供了新思路，为研究豆科植物与根瘤菌的共生机制提供了宝贵的资源。