本網(wǎng)訊 近日，學(xué)校植物保護(hù)學(xué)院江彤教授、蔣磊副教授團(tuán)隊(duì)在《Plant Physiology》在線(xiàn)發(fā)表題為“An E3 ligase-competent transcription factor orchestrates dual antiviral defenses against strawberry vein banding virus”的研究成果。研究發(fā)現(xiàn)森林草莓鋅指蛋白FvZFP1兼具E3泛素連接酶和轉(zhuǎn)錄因子的雙重功能，能與草莓鑲脈病毒（SVBV）重要致病因子P6互作并利用26S蛋白酶體途徑泛素化降解P6蛋白，同時(shí)FvZFP1還能直接結(jié)合SVBV的啟動(dòng)子抑制其轉(zhuǎn)錄活性，從影響病毒蛋白穩(wěn)定性和干擾病毒核酸積累兩個(gè)層面實(shí)現(xiàn)對(duì)SVBV的雙重防御。
鋅指蛋白（ZFP）在植物中廣泛存在，是一類(lèi)結(jié)合鋅離子折疊成指狀結(jié)構(gòu)域的蛋白，可特異性結(jié)合核酸，調(diào)控基因表達(dá)、激素合成與轉(zhuǎn)導(dǎo)以及抗逆、抗菌等過(guò)程。植物泛素蛋白酶體系統(tǒng)（UPS）是重要的蛋白質(zhì)降解系統(tǒng)，底物蛋白經(jīng)泛素激活酶（E1）、泛素結(jié)合酶（E2）和泛素連接酶（E3）泛素化修飾后傳遞至26S蛋白酶體降解，廣泛參與植物生長(zhǎng)發(fā)育過(guò)程，也參與植物抵抗真菌、細(xì)菌和病毒侵染。草莓抗病毒相關(guān)基因資源的研究不深入，草莓利用ZFP蛋白和UPS抗病毒侵染的分子機(jī)制尚不明確。
SVBV是一種環(huán)狀雙鏈DNA病毒，嚴(yán)重影響草莓產(chǎn)量和品質(zhì)，編碼的P6蛋白是沉默抑制子、癥狀決定因子，還能反式激活病毒下游RNA翻譯，是促進(jìn)病毒成功侵染的關(guān)鍵蛋白。本研究利用P6蛋白篩選出一種鋅指蛋白FvZFP1，過(guò)表達(dá)FvZFP1蛋白可誘導(dǎo)26S蛋白酶體途徑降解P6蛋白，破壞P6蛋白沉默抑制子功能，抑制病毒侵染。進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)，F(xiàn)vZFP1具有E3泛素連接酶活性，體內(nèi)體外均可促進(jìn)P6泛素化降解，P6 Gln-174和FvZFP1 Glu-146是二者互作的關(guān)鍵氨基酸，F(xiàn)vZFP1促進(jìn)P6的泛素化降解依賴(lài)于二者互作。此外，F(xiàn)vZFP1可與SVBV啟動(dòng)子結(jié)合，抑制SVBV啟動(dòng)子的轉(zhuǎn)錄活性，降低病毒復(fù)制水平。這一成果成功揭示了植物應(yīng)對(duì)雙鏈DNA病毒侵染的新機(jī)制，為草莓抗病分子育種與綠色防控提供了新的策略與基因資源。
植物保護(hù)學(xué)院博士后楊先初、芮鵬環(huán)和已畢業(yè)的碩士研究生左登攀（目前是中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)博士后）為論文共同第一作者，江彤教授、蔣磊副教授為通訊作者，研究工作得到國(guó)家自然科學(xué)基金（32472518, 32072386）和安徽省高等院校科研基金（2022AH050920）等項(xiàng)目的資助。
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文：蔣磊
圖：蔣磊
一審：潘月敏
二審：劉加華
三審：林婷婷
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