植物保护研究所揭示病毒抑制植物RNA沉默新机制
2017/2/28 

    日前,从中国农业科学植物保护研究所获悉,周雪平教授领衔的科研团队揭示了病毒抑制植物RNA沉默新机制。相关成果于2月17日在线发表在国际顶尖核心期刊《科学公共图书馆-病原学(PLoS Pathogens)》杂志上。
    RNA沉默是一种由双链RNA诱导的、序列特异性的核酸降解和基因表达调控机制,RNA沉默是植物抵御病毒侵染的重要防卫机制。双生病毒是一类基因组为单链环状DNA的植物病毒,其危害十分严重,全球的番茄、棉花、木薯、豆类、小麦玉米等作物遭受病毒的毁灭性危害,《科学》《自然》等杂志多次专题报道了双生病毒及其传毒介体烟粉虱的危害严重性。对于双生病毒如何抑制植物RNA沉默防御体系并成功侵染植物的机制一直是国际上的研究热点。
    科研人员在前期研究中发现中国番茄黄曲叶病毒(TYLCCNV)伴随的卫星分子编码的bC1蛋白是一个重要的致病因子,也是一个RNA沉默抑制子。随后发现,bC1通过上调植物一个钙调素类似蛋白Nbrgs-CaM表达而抑制植物RNA沉默通路中一个重要组份RNA依赖的RNA聚合酶6(RDR6)的功能。由于RDR6可与双链RNA结合蛋白SGS3互作并形成复合体,因此科研人员对Nbrgs-CaM是否会影响SGS3的功能开展了研究。研究发现Nbrgs-CaM能与SGS3能够互作,但不能与RDR6互作;Nbrgs-CaM能与SGS3互作结构域对于Nbrgs-CaM和SGS3的功能至关重要;Nbrgs-CaM的过表达不仅能够影响SGS3的亚细胞定位,使其不能定位于‘siRNA-bodies’上,也会降低SGS3蛋白在植物中的积累量;Nbrgs-CaM通过细胞自噬途径介导了SGS3的分解,并促进了双生病毒侵染。该研究诠释了双生病毒逃避植物RNA沉默防御的分子机制,为植物抗病毒提供了新理论和策略。
    该研究以中国农科院植保所为第一完成单位,李方方博士为第一作者,周雪平教授为通信作者。该研究得到国家自然科学基金资助。

    原文链接:http://journals.plos.org/plospathogens/article?id=10.1371/journal.ppat.1006213