天天信息:双生病毒操控植物应激反应的新机制被发现

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近日，中国农业科学院植物保护研究所作物病原生物功能基因组研究创新团队率先发现双生病毒可以时空调节植物的应激反应，适时操控下游基因的表达，促进病毒积累和侵染的新机制。该研究为深入了解植物应激反应在病毒侵染中的调控以及抗病毒分子靶标的筛选奠定基础。相关研究成果发表于《中国科学-生命科学》（Science China-Life Sciences）。

双生病毒是世界范围内广泛发生并对全球多种重要经济作物和粮食作物造成毁灭性危害的一类植物病毒。双生病毒和寄主植物之间存在着复杂的“进攻-防御-反防御”关系。内质网是植物体内非常重要和聪明的细胞器，除了参与蛋白质合成外，还具有“监控”功能：当内质网中生命活动发生异常时，会引发一系列保护机制——内质网应激，从而保障内质网的稳态。其中，最典型的内质网应激就是未折叠蛋白反应。该反应除参与植物生长发育外，还参与对逆境胁迫的响应，然而未折叠蛋白反应在植物DNA病毒侵染中的作用是未知的。

该研究团队以一种植物DNA病毒为模型，阐述了病毒蛋白通过操控未折叠蛋白反应下游核心转录因子bZIP60的时空表达，促进病毒侵染的新机制。

病毒在刚刚入侵到植物细胞后，需要利用其内质网进行蛋白质的翻译和折叠，因此通过上调bZIP60调控的促进蛋白折叠的分子伴侣因子的高表达促进病毒蛋白积累。然而，随着病毒蛋白的大量积累，聚集在内质网上的病毒蛋白，诱发内质网产生了严重应激反应，导致细胞死亡，抑制病毒侵染。

所以，在病毒侵染后期，将会利用细胞核输出途径将bZIP60从细胞核转运到细胞质中，抑制其相关下游基因的表达，从而平衡病毒蛋白的积累和内质网应激的防御反应，为病毒的生存和增殖创造有利的环境。

该研究得到国家重点研发青年科学家项目、国家自然科学基金重点项目和面上项目的支持。

相关论文信息：https://doi.org/10.1007/s11427-022-2196-y