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植保所闡明了RNA病毒復制酶從細胞核轉運至細胞
2021-08-09 

植保所闡明了RNA病毒復制酶從細胞核轉運至細胞

  近日,作物有害生物功能基因組研究創新團隊在國際知名期刊《新植物學家(New Phytologist)》在線發表研究論文“Nuclear exportin 1 facilitates turnip mosaic virus infection by exporting the sumoylated viral replicase and by repressing plant immunity”。該論文發現了植物中的細胞核輸出蛋白XPO1能夠將蘇木化修飾的病毒復制酶NIb從細胞核轉運至細胞質囊泡中,從而啟動病毒復制、促進病毒的侵染。

 

  馬鈴薯Y病毒科病毒是種類最多的植物RNA病毒,在全球的馬鈴薯、大豆、油菜、桃和白菜等糧食作物、經濟作物、果樹和蔬菜上造成嚴重的經濟損失。蕪菁花葉病毒(TuMV)是該科病毒的代種,主要侵染十字花科蔬菜。TuMV的復制酶NIb蛋白存在于細胞核中,然而,TuMV在細胞質中的囊泡中進行復制。NIb作為病毒復制的核心組分需要多種寄主因子參與。為了明確哪些寄主因子參與這些過程,作物有害生物功能基因組研究創新團隊以TuMV NIb為誘餌,篩選出本氏煙和擬南芥的細胞核輸出蛋白XPO1能夠直接結合NIb蛋白。

 

  研究發現XPO1的N端的核輸入結構域importin-beta和C端的核輸出結構域CRM1分別負責NIb的核輸入和核輸出,蘇木化修飾是XPO1介導NIb輸出細胞核的關鍵分子開關,XPO1能夠輸出在細胞核中發生蘇木化修飾的NIb及其他植物因子并轉運到囊泡中,從而啟動病毒復制、促進病毒的侵染。此外,XPO1對調控植物病害抗性的關鍵基因 NPR1 誘導的植物防衛反應中也發揮了重要作用。將 XPO1 突變后能阻止多種植物RNA病毒的復制,使植物獲得廣譜抗病毒特性。該研究闡明了XPO1介導RNA病毒復制酶從細胞核轉運至細胞質啟動病毒復制的機制,并為植物廣譜抗病性提供了靶點。

 

  中國農業科學院植物保護研究所博士生張明振為論文的第一作者,中國農業科學院植物保護研究所的李。方。方研究員為該論文的通訊作者,中國農科院植保所周雪平教授參與了相關工作。該研究得到國家自然科學基金項目的資助。

植保所闡明了RNA病毒復制酶從細胞核轉運至細胞

  原文鏈接:https://nph.onlinelibrary.wiley.com/share/BFTQZQTDMKAGUVAXEGUV?target=10.1111/nph.17657.

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