基于创新实验体系的水稻条纹病毒帽子供体选择机制研究

批准号:
31870150
项目类别:
面上项目
资助金额:
60.0 万元
负责人:
吴祖建
依托单位:
学科分类:
C0107.病毒学
结题年份:
2022
批准年份:
2018
项目状态:
已结题
项目参与者:
杜振国、张洁、金晶、丘萍、俞超维、林文忠
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中文摘要
多分体负义RNA病毒(sNSV)普遍从寄主mRNA抓取帽子序列,它们怎样选择以及选择什么样的寄主mRNA作为帽子供体目前还不清楚。水稻条纹病毒(RSV)是一种重要的植物sNSV。本实验室前期以高通量测序手段鉴定了RSV的帽子序列供体,为该病毒帽子供体选择机制提供了一些新的解释。但很多解释缺乏实验证据。本项目拟在近期积累的基础上,建立“瞬时抓帽”和“双生病毒共侵染”两个新研究体系,并与传统的转基因技术相结合,从下面几个角度以实验性手段探究RSV的帽子供体选择机制:(1)“碱基配对原则”对RSV帽子供体选择的影响;(2)帽子供体二级结构对RSV帽子供体选择的影响;(3)帽子供体编码特性对RSV“抓帽”的影响;(4)寄主p-body途径和帽子结合蛋白eIF4E对RSV帽子供体选择的影响。通过创新实验体系,本项目将进一步推进RSV“抓帽机制”研究,具有重要的理论和现实意义。
英文摘要
Segmented negative-sense RNA viruses (sNSV) commonly snatch capped-RNA leaders from host cellular mRNAs. How they select cap donors and the molecular bases of the selection during the process of cap-snatching remain unclear. Previously, we identified the cap donors for RSV using high throughput sequencing strategies. This provided many new explanations as to the cap-donor selection of RSV. However, many of these explanations are speculative, similar to other related studies. In this study, two new experimental systems named “transient cap-snatching” and “geminivirus co-infection” systems, respectively, will be established and coupled to traditional transgenic technologies. With the availability of these systems, we will investigate the the following aspects of cap-donor selection for RSV: i) the role of base-pairing in donor selection of RSV; ii) the influence of the secondary structure of cap donors on the cap-snatching of RSV; iii) the influence of the coding capacity of cap donors on the cap-snatching of RSV; iv) the influence of the cellular p-body pathway and the cap-binding protein eIF4E on the cap-snatching of RSV. By using novel research systems, it is expected that this study will advance our understanding of the cap-snatching of RSV. Therefore, this study has both theoretical and practical significance.
水稻条纹病毒(Rice stripe tenuivirus, RSV)是我国最重要的粮食作物病毒之一,在分类上属于布尼亚病毒目、白纤病毒科、纤细病毒属的代表种。像其它布尼亚病毒一样,RSV切割寄主mRNA,然后以5‘端切割产物(帽子序列)为引物,转录病毒基因组,生成病毒mRNA,这一过程称为抓帽。我们前期通过大规模获取RSV的帽子序列谱,并将它们Map到寄主mRNA的5’端,提出了一个RSV抓帽的基本模型。由于缺乏合适的实验体系,我们无法对这一模型进行验证,更无法深入解析RSV抓帽过程中与寄主的互作。本项目发现,在RSV侵染的本氏烟通过农杆菌注射的方式瞬时表达一个mRNA,RSV可以从该mRNA抓帽;另外,纯化的RSV病毒粒子在体外能进行抓帽和转录。在此基础上,我们构建了两个实验体系,用于研究RSV的抓帽机制,得到以下结果:(1)RSV从帽子结构下游10到18个碱基处的A或C切割寄主mRNA,但切割主要发生在第11到第15位,并以第13位为最佳位置;(2)RSV对切割位点为A的mRNA表现更大的偏好性;(3)RSV在体外抓帽时也使用引发与重配机制,且同体内一样,转录毒义链时更频繁使用该机制;(4)RSV在抓帽过程中并不偏向那些不能正常翻译的无义mRNA(nsRNA);(5)敲低寄主NMD途径的UPF1和SMG7后,RSV从nsRNA抓帽的频率显著增加,同时伴随侵染效率的增加,这暗示寄主NMD途径可能通过清除nsRNA而限制RSV的侵染(6)沉默DCP2植株中RSV侵染效率增加,暗示RSV在抓帽过程中与寄主脱帽途径存在竞争;(7)流感病毒抓帽抑制剂DPBA等可以抑制RSV的体外转录,表明RSV在抓帽的一些细节上与流感病毒相似。这些结果为加深了我们对RSV抓帽机制的认识,为进一步解析RSV与寄主的互作奠定了重要基础,同时也为抗RSV药物的开发提供了新线索。
期刊论文列表
专著列表
科研奖励列表
会议论文列表
专利列表
Cap-snatching inhibitors of influenza virus are inhibitory to the in vitro transcription of rice stripe virus
流感病毒抢帽抑制剂抑制水稻条纹病毒体外转录
DOI:10.1186/s42483-022-00141-1
发表时间:2022-09-26
期刊:PHYTOPATHOLOGY RESEARCH
影响因子:3.4
作者:Lin, Wenzhong;Zha, Qingchen;Du, Zhenguo
通讯作者:Du, Zhenguo
A convenient in vivo cap donor delivery system to investigate the cap snatching of plant bunyaviruses
一种方便的体内帽供体递送系统,用于研究植物布尼亚病毒的帽抢夺
DOI:10.1016/j.virol.2019.10.017
发表时间:2020-01-02
期刊:VIROLOGY
影响因子:3.7
作者:Lin, Wenzhong;Wu, Ran;Du, Zhenguo
通讯作者:Du, Zhenguo
The cap-snatching frequency of a plant bunyavirus from nonsense mRNAs is low but is increased by silencing of UPF1 or SMG7.
植物布尼亚病毒从无义 mRNA 中抢夺帽子的频率较低,但通过沉默 UPF1 或 SMG7 会增加频率
DOI:10.1111/mpp.13179
发表时间:2022-04
期刊:Molecular plant pathology
影响因子:4.9
作者:Jin J;She Y;Qiu P;Lin W;Zhang W;Zhang J;Wu Z;Du Z
通讯作者:Du Z
DOI:10.3864/j.issn.0578-1752.2020.21.012
发表时间:2020
期刊:中国农业科学
影响因子:--
作者:林文忠;吴然;金晶;丘萍;张洁;吴祖建;杜振国
通讯作者:杜振国
水稻条纹病毒抓帽时的非结构性偏向及其与P-body的关系研究
- 批准号:--
- 项目类别:面上项目
- 资助金额:54万元
- 批准年份:2022
- 负责人:吴祖建
- 依托单位:
基于Cap-seq和PARE-seq的纤细病毒抓帽机制及其病理学意义解析
- 批准号:31672005
- 项目类别:面上项目
- 资助金额:55.0万元
- 批准年份:2016
- 负责人:吴祖建
- 依托单位:
水稻条纹病毒基因沉默抑制子与水稻OsSGS3互作机理
- 批准号:31171821
- 项目类别:面上项目
- 资助金额:60.0万元
- 批准年份:2011
- 负责人:吴祖建
- 依托单位:
水稻条纹病毒非结构蛋白NS3的致病相关功能研究
- 批准号:30770090
- 项目类别:面上项目
- 资助金额:25.0万元
- 批准年份:2007
- 负责人:吴祖建
- 依托单位:
水稻条纹病毒基因在水稻和灰飞虱细胞内的表达策略
- 批准号:39900091
- 项目类别:青年科学基金项目
- 资助金额:12.0万元
- 批准年份:1999
- 负责人:吴祖建
- 依托单位:
国内基金
海外基金
