蛋白质磷酸化在植物的生长、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全面理解磷酸化如何行使功能的有效手段。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包括色素在内的次生代谢物，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。
2023年11月27日，中国科学院遗传与发育生物学研究所汪迎春团队在Molecular Plant在线发表了题为GreenPhos, a universal method for in-depth measurement of plant phosphoproteomes with high quantitative reproducibility 的研究论文。论文中报道了一种具有突破性的植物磷酸化蛋白质组学新技术。该技术采用了简化、稳健的工作流程，有效地克服了植物磷酸化蛋白质组分析的主要技术难点，能高灵敏度、高特异性快速地富集植物磷酸肽。利用该技术可定量分析不同植物的磷酸蛋白质组，其分析深度之深、定量重复性之高前所未有，有望成为植物磷酸蛋白组学的通用技术。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 (绿磷)。
研究人员已应用该方法结合质谱分析解析了多种绿色生物的磷酸蛋白质组，单针质谱分析可鉴定约11,000个磷酸位点，达到国际领先水平（图1）。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（图2）。在操作过程中由于样品损失极少，因而大大提高了磷酸化蛋白质组分析的灵敏度、定量的重现性和时间成本效益，同时有效地降低了实验误差。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。
GreenPhos不仅极大地提高了植物磷酸化蛋白质组的解析效率，而且也显著地减低了实验操作的难度和成本，为更深入地理解蛋白质磷酸化在植物生命过程中的功能提供了强有力的工具。该研究成果将有效推进磷酸化蛋白质组学与植物生物学和农学等领域的交叉融合，在发掘与作物产量、品质以及抗逆密切相关的磷酸化蛋白及其位点中有着广泛的应用前景。
中国科学院遗传与发育生物学研究所博士生段晓晓和高级工程师张媛雅为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。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。
