木薯花叶病毒AC4蛋白与AtPARN互作研究

作者：刘琳玉; 赵平娟; 符艳; 刘志昕; 任艳利^*; 张秀春^*

来源：热带作物学报, 2023, 1-10.

• 斯里兰卡木薯花叶病毒(SLCMV)
• AC4蛋白
• 聚腺苷酸特异性核糖核酸酶(PARN)
• 酵母双杂交(Y2H)
• 荧光双分子(BiFC)

木薯（Manihot esculenta Crantz）作为重要的热带作物，是全球六大粮食作物之一，并为全球近七亿人口提供主粮，然而病毒侵染引起的病害在全球范围内严重威胁木薯产业的发展。木薯花叶病毒病(Cassava mosaic disease， CMD)是最有威胁的病害之一，造成严重的经济损失。斯里兰卡木薯花叶病毒（Sri Lankan cassava mosaic virus， SLCMV）是引发木薯花叶病的病原物之一，SLCMV是典型的双组分双生病毒，其基因组由DNA-A和DNA-B两个环状组分组成。无义介导的mRNA降解(nonsense-mediated mRNA decay， NMD)是真核细胞mRNA降解的主要途径之一，也是真核生物普遍存在的抗病毒防御机制。越来越多研究显示，NMD不仅是真核生物重要的mRNA数量、质量调控机制，还与转录后基因沉默(post transcriptional gene silencing， PTGS)一样能降解病毒RNA，是真核生物普遍存在的抗病毒防御机制。NMD的mRNA衰减过程包括PTC的识别、脱腺苷酸、脱帽和最后的核酸外切酶降解四个过程，UPF1、PARN、DCP2和XRN4分别是这四个过程中的关键蛋白。病毒是专性寄生生物，必须逃避或耐受寄主细胞的降解，才能成功感染。聚腺苷酸特异性核糖核酸酶( poly( A) -specific ribonuclease，PARN) 是NMD信号通路的一个关键因子。目前，关于SLCMV抵御寄主NMD的分子机制尚不明确。本研究将采用酵母双杂交(Yeast two-hybrid system)和荧光双分子互补(Bimolecular fluorescence complementation， BiFC)实验证明斯里兰卡木薯花叶病毒（SLCMV）编码的沉默抑制子AC4与拟南芥PARN相互作用。据此推测SLCMV AC4蛋白可能通过与AtPARN相互作用而抑制寄主NMD的病毒防御功能帮助病毒逃避或耐受寄主细胞的降解。研究结果为阐明木薯花叶病毒调控寄主NMD抗病毒防御功能的分子机理奠定基础。

• 单位
  中国热带农业科学院热带生物技术研究所; 伊犁师范大学