蛋白質翻譯後修飾（PTM）在控制植物生長髮育以及逆境適應方面發揮著重要的作用。發生在半胱氨酸巰基的亞磺醯化修飾（R-SOH）是一種可逆的氧化修飾型別，可以透過與其他修飾形態形成二硫鍵的形式來保護蛋白不被氧化損傷，是調控蛋白功能、代謝通路以及激素訊號的重要方式。蛋白的氧化還原修飾被認為是ROS訊號在細胞內和細胞間傳遞的重要途徑。
2021年8月4日，華中農業大學油菜團隊郭亮課題組在國際知名期刊Plant, Cell & Environment （IF=7.228）上發表了題為 “Proteome-wide identification of S-sulfenylated cysteines in Brassica napus” 的研究論文，運用氧化還原修飾組學技術，詳細闡述了鹽脅迫下油菜葉片內源亞磺醯化修飾蛋白的分佈及變化特徵。景傑生物為該研究的氧化還原修飾組學定量提供了技術支援。
半胱氨酸巰基的亞磺醯化修飾是極其不穩定狀態，容易被還原或者進一步氧化，因此亞磺醯化修飾位點的鑑定方法選擇尤為關鍵。該研究結合了iodoTMT標記和串聯質譜相結合的方法（質譜策略），對油菜葉片在對照及鹽處理條件下（樣本策略）的亞磺醯化修飾位點進行定性和定量。iodoTMT標籤僅與巰基基團（還原的未經修飾半胱氨酸殘基）發生反應，結合強還原劑TCEP和R-SOH特異性的還原劑亞砷酸鹽，實現對總半胱氨酸和亞磺醯化修飾半胱氨酸的分別標記和定量。另外在蛋白提取的同時對還原態的巰基進行可逆的封閉，最大限度地保持了樣本中原始的巰基狀態和水平。採用這種策略，研究總共鑑定到位於912個蛋白上的1821個修飾位點。
油菜葉片內源亞磺醯化修飾蛋白定量分析
進一步生信分析發現，亞磺醯化修飾蛋白大多分佈在葉綠體和細胞質中。功能富集分析揭示，在光合作用以及糖酵解等代謝途徑有大量的酶發生被修飾。在鹽脅迫條件下，細胞內的總體氧化修飾水平表現出明顯的上升趨勢，並有大量蛋白從低修飾水平（%R-SOH<20%）轉變為高修飾水平（%R-SOH>20%）。重組蛋白PGK (磷酸甘油酸激酶) 及FBPase（果糖-1,6-二磷酸酶）的體外修飾驗證及酶活性分析也證實了酶的氧化修飾顯著影響酶的活性。
鹽脅迫下體內亞磺醯化修飾蛋白的差異變化
該研究利用氧化還原修飾組學方法，研究了甘藍型油菜在短期鹽脅迫反應過程中可逆的半胱氨酸修飾。研究在鹽脅迫下鑑定到912個氧化還原修飾蛋白的亞磺醯化修飾水平的變化，並觀察到鹽脅迫期間體內氧化水平的增加。這些亞磺醯化蛋白質含有大量代謝酶，並參與各種生物過程，如光合作用和葡萄糖代謝。研究結果增加了我們對逆境脅迫下蛋白氧化還原修飾景觀的認識，併為氧化還原修飾蛋白功能研究及氧化還原調控網路的理解提供了思路和基礎。
