在真核生物中,大多数蛋白质需要翻译后修饰来调控其活性、稳定性、亚细胞定位以及蛋白质之间的互作等。蛋白质棕榈酰化即S-酰基化,作为一种可逆的蛋白翻译后修饰,可将一个16个碳原子组成的饱和脂肪酸链(通常是棕榈酸)连接到靶蛋白的半胱氨酸残基上,从而调控信号转导、囊泡运输、蛋白分拣以及蛋白互作等多种细胞活动。目前,植物中只发现少量受棕榈酰化修饰的底物,包括小G蛋白(ROP GTPases)、类钙调磷酸酶B亚基蛋白(CBLs)和异源三聚体G蛋白的亚基等。根据已有的棕榈酰化蛋白质组相关数据,蛋白质棕榈酰化修饰广泛存在于生物体内。由于每个物种中棕榈酰基转移酶家族的成员众多,功能冗余性较高,缺乏保守的结构域,因此对于其功能的研究并不深入,进展较慢。本文以拟南芥的根毛为研究系统,利用药剂学结合遗传学手段研究蛋白质棕榈酰化在根毛极性生长中的作用。本实验的研究结果和主要结论如下:(1)定位于不同细胞器的多种棕榈酰基转移酶参与根毛的极性生长,其中高尔基体定位的PAT24/TIP GROWTH DEFECTIVE1(TIP1)是最关键的,液泡膜定位的PAT10也参与了根毛的极性生长。(2)棕榈酰化特异性抑制剂2-溴棕榈酸盐(2-BP)处理,能够影响根毛的伸长和极性。(3)2-BP处理,可以破坏微丝骨架的动态聚合和磷脂酰肌醇4,5-二磷酸(PIP2)在质膜上的不对称分布。(4)2-BP破坏了高尔基体到质膜的囊泡分泌途径。(5)2-BP抑制质膜的内吞过程和反式高尔基体网络结构和早期内吞小体(trans-Golgi network/early endosome,TGN/EE)到液泡的囊泡运输途径。2-BP处理破坏了根毛内很多重要的细胞活动。尽管有些影响效应可能是间接的,但是这些数据对于我们深入理解棕榈酰化修饰在细胞的极性生长中所发挥的作用有重要的意义。