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中农王献兵团队发现植物弹状病毒病毒孔蛋白P9促进昆虫介导的大麦病毒传播
来源:昆虫小学生   发布时间:2024-06-06 08:27
简述
大麦黄条纹花叶病毒 (Barley yellow striate mosaic virus, BYSMV) 属于植物细胞质弹状病毒, 由灰飞虱以持久增殖方式传播, 能侵染大麦、小麦和玉米等多种禾本科农作物。

大麦黄条纹花叶病毒 (Barley yellow striate mosaic virus, BYSMV) 属于植物细胞质弹状病毒, 由灰飞虱以持久增殖方式传播, 能侵染大麦、小麦和玉米等多种禾本科农作物。王献兵教授课题组前期建立了BYSMV在大麦和灰飞虱上的反向遗传学体系基础上(Fang et al., 2019; Gao et al., 2019),重点研究了病毒P蛋白的磷酸化修饰以及寄主因子CK1和CCR4在病毒跨界侵染中的作用(Gao et al., 2020; Zhang et al., 2020); 近期又发现液-液相分离在负链RNA病毒毒质形成和调控中的分子机制(Fang et al., 2022)。钾(K+)在植物发育和免疫中起着至关重要的作用。然而,K+在植物-病毒相互作用中的作用在很大程度上仍未知。


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研究结果


在这里,我们利用大麦黄条点花叶病毒(BYSMV),一种昆虫传播的植物细胞质环状病毒,来研究病毒感染和植物K+稳态之间的相互作用。BYSMV辅助蛋白P9通过增强大肠杆菌的膜通透性来显示病毒孔蛋白活性。此外,P9增加了酵母(酿酒酵母)细胞对K+的吸收,而甘氨酸14突变为苏氨酸(P9G14T)会破坏这种吸收。此外,BYSMV P9形成寡聚体,靶向病毒包膜和植物膜。基于重组BYSMV-绿色荧光蛋白(BYGFP)病毒,拯救了一种P9缺失突变体(BYGFPΔP9),并证明其在烟草本瑟姆尼娅和昆虫载体的单个植物细胞中具有感染性。然而,BYGFPΔP9在昆虫载体传播后未能感染大麦植物。此外,缺乏P9 K+通道活性的BYGFP-P9G14T严重损害了大麦植物感染。体外试验表明,K+促进了病毒颗粒的分解和基因组RNA的释放,以进行病毒mRNA转录。总之,我们的结果表明,病毒孔蛋白的K+通道活性在植物细胞质环状病毒中是保守的,并在昆虫介导的病毒传播中起着至关重要的作用。


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