大约40%已知植物病毒编码蛋白酶，主要参与病毒自身多聚蛋白的切割加工，释放成熟的病毒功能蛋白，以利于自身侵染。已知动物和人类病毒编码的蛋白酶可以靶向寄主蛋白进行切割或降解，参与病毒侵染。芜菁花叶病毒（TuMV）属于植物RNA病毒的最大类群--马铃薯Y病毒科成员，是农业生产上的重要病毒，主要侵染十字花科蔬菜作物和油菜等。TuMV编码3个蛋白酶，其中主要蛋白酶NIa-Pro兼具顺式和反式切割活性，可以靶向寄主蛋白切割，但该过程的生物学意义一直未知。此外，寄主能识别病毒侵染启动防卫反应，深入理解该过程的作用机制可为今后开发新的抗病毒策略提供理论基础。
近日，宁波大学植物病毒学研究所陈剑平/燕飞团队在New Phytologist在线发表了题为“Proteolysis of host DEAD-box RNA helicase by potyviral proteases activates plant immunity”的研究论文（https://nph.onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1111/nph.20318）。该研究首次揭示了植物病毒蛋白酶切割寄主蛋白的生物学意义，并发现了TuMV NIa-Pro的新寄主靶标DBP5在负调控植物免疫中的作用，对深入理解TuMV在茄科作物中的寄主选择性和基于DBP5的免疫调控特性设计抗病毒诱饵提供了新的视角。
研究团队发现TuMV可以激活宿主免疫，表现为活性氧积累和细胞坏死，该过程依赖于唯一病原因子NIa-Pro。进一步发现，TuMV NIa-Pro依赖其蛋白酶活性，靶向寄主RNA解旋酶DBP5，识别该蛋白内部的VRHES基序，对DBP5降解，干扰宿主正常的蛋白翻译终止，从而诱导寄主细胞坏死。研究团队还发现TuMV也可以靶向另一茄科作物辣椒中的DBP5同源蛋白，识别类似的切割基序，对其降解并诱导细胞坏死。此外，TuMV为了抵御该寄主抗性，利用自身蛋白NIb靶向DBP5，抑制NIa-Pro对DBP5的降解，从而帮助病毒成功建立侵染。
宁波大学植物病毒学研究所陈剑平院士、燕飞研究员和吴官维副研究员为论文通讯作者，宁波大学和南京农业大学联合培养博士研究生贾兆星为论文第一作者。东北农业大学程晓非教授和西北农林科技大学顾本国教授对该工作提供了宝贵建议。海南大学崔红光教授、宁波大学羊健教授和中国计量大学吴昕扬博士为该研究提供了实验材料和技术支持。该研究得到了浙江省自然科学基金和国家自然科学基金等项目的支持。