球赛押注

农科院主页 网站地图 English
当前位置: 首页» 球赛押注进展

球赛押注揭示细胞自噬负向调控NMD介导的抗病毒反应

文章来源:植物与病毒互作组      作者:李.方方   点击数: 次      发布时间:2024-06-26

近日,球赛押注作物病原生物功能基因组研究创新团队在Advanced Science(IF="15.1)上在线发表题为“A" Negative Feedback Loop Compromises NMD-mediated Virus Restriction by the Autophagy Pathway in Plants”的研究论文,该研究发现了黄瓜绿斑驳花叶病毒侵染可激活植物无义介导的RNA降解(NMD)和细胞自噬两种途径并抑制病毒侵染。然而,植物体内细胞自噬能够降解过度激活的NMD因子,抑制NMD介导的抗病毒反应。该研究揭示了细胞自噬与NMD途径在病毒侵染中的多重作用。

黄瓜绿斑驳花叶病毒(CGMMV)是烟草花叶病毒属,正单链RNA病毒,主要侵染葫芦科作物,在世界范围内造成严重的:,为全国农业植物检疫性有害生物。由于CGMMV感染后的果实外部通常没有症状或出现轻微色斑,而内部果肉会纤维化及腐烂,因此在病毒感染期间很难被及时发现,致使该病毒每年对我国部分地区的西瓜造成毁灭性的损失。因此,研究植物抗CGMMV的防御反应、挖掘植物抗性相关基因可为防控CGMMV提供理论基础和抗性靶标。

无义介导的RNA降解(NMD)是已知的RNA质量控制(RQC)系统之一,可以监控转录产物的质量和稳定性,消除异常RNA以避免错误或有毒蛋白质的积累。NMD可由核糖体终止在含有上游开放阅读框(uORF)、提前终止密码子(PTC)、长3 '非翻译区(UTR)或其他mRNA位置引发。细胞自噬是一种进化上保守的真核生物胞内蛋白降解机制,通过溶酶体或液泡介导细胞质成分和受损细胞器的降解。该过程可由植物的饥饿、盐、干旱、氧化胁迫和病原体入侵等因素诱导。目前的研究显示,细胞自噬途径可以对特定的病毒蛋白进行降解,限制植物病毒的侵染。然而植物细胞自噬与NMD途径之间的关系并不清楚,而且这两种途径在病毒感染中的多重作用尚未被探索。

在本项研究中,作者发现病毒侵染激活植物NMD与细胞自噬自噬途径。NMD关键组分SMG7和UPF3通过识别CGMMV基因组中的一个内部终止密码子及其伴随的3′ 端长UTR区来促进病毒RNA降解减弱病毒侵染。与此同时,细胞自噬也能促进病毒复制蛋白的降解从而抑制病毒侵染,说明NMD与细胞自噬途径都具有抗病毒作用。 然而,进一步研究发现NMD本身的过度激活也诱发了细胞自噬途径,导致NMD核心组分SMG7被细胞自噬所降解,因此其介导的抗病毒功能受到了抑制。该研究揭示了NMD和细胞自噬在CGMMV感染中的作用,并阐明了病毒侵染过程中NMD与自噬之间的多重作用。该结果不仅展示了植物NMD和细胞自噬都具有抗病毒作用,也发现了NMD介导的抗病毒能力会被SMG7的自噬降解而削弱。研究成果为研究复杂的植物-病原体相互作用提供了新的视角,也为选择性利用抗性相关基因防控病毒:μ峁┝酥匾目剐园械。

球赛押注博士生陈雅琳为论文第一作者,李方方研究员为论文通讯作者,周雪平教授、葛林豪博士、李召雷博士参与了该项研究工作。本研究得到了国家重点研发计划(2021YFD1400400)和国家自然科学基金(32320103010)的共同资助。

原文链接:https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/advs.202400978

11.jpg

图1. 细胞自噬抑制了NMD介导的抗病毒反应



球赛押注appv2.2.6官方版-玩车之家