干旱胁迫严重制约着植物的生长发育，并导致世界范围内作物减产。为应对日益严重的干旱胁迫，解析植物抗旱机理选育耐旱作物迫在眉睫。干旱胁迫导致包括过氧化氢(H2O2) 在内的活性氧 (ROS) 失衡，影响植物的生长发育。
过氧化氢酶 (CAT) 可以靶向H2O2分解从而维持体内活性氧稳态。解析过氧化氢酶的调控机制，有利于深入明晰活性氧平衡植物生长发育和环境耐受性的分子机理，对提高农作物耐旱性和保障世界粮食安全具有重要意义。
为探索过氧化氢酶的调控机制，邓书林团队以过氧化氢酶2(Catalase 2，CAT2)为诱饵，通过酵母文库筛选的方法发现一个RING型E3泛素连接酶，命名为CIRP1(Catalase Interacting RING Protein 1)。CIRP1与CAT2和CAT3存在相互作用，也可以泛素化修饰并促进CAT2和CAT3通过26S蛋白酶体途径降解。植物表型实验证明，在干旱和氧化胁迫条件下，CIRP1在CAT2和CAT3的上游发挥功能。
相关成果发表在Journal of Integrative Plant Biology（中科院1区TOP，IF5年=9.3）上，题目为“Arabidopsis CIRP1 E3 ligase modulates drought and oxidative stress tolerance and reactive oxygen species homeostasis by directly degrading catalases”。中国科学院华南植物园博士后杨恒和副研究员张艺为该论文的共同第一作者；中国科学院华南植物园邓书林研究员为本论文的通讯作者。研究得到国家自然科学基金（32170304和32070340)和广东省自然科学基金（2022A1515012572）资助。
本文链接：https://doi.org/10.1111/jipb.13845.
图1. CIRP1泛素化降解CAT2/CAT3负调控植物对干旱和氧化胁迫耐受性
图2 CIRP1靶向CAT2/CAT3降解负调控植物对干旱和氧化胁迫耐受性模式图