一种新颖Potyviridae病毒编码特异串联的前导半胱氨酸蛋白酶(HCPro1-HCPro2)协同调控寄主适应性的新机制研究
批准号:
32060603
项目类别:
地区科学基金项目
资助金额:
35.0 万元
负责人:
崔红光
依托单位:
学科分类:
植物病理学
结题年份:
2024
批准年份:
2020
项目状态:
已结题
项目参与者:
崔红光
中文摘要
Potyviridae是第一大植物RNA病毒科,该科病毒基因组N端编码的前导蛋白酶高度变异,被赋予重要的生物学意义。此科成员数量最多的Potyvirus病毒编码前导丝氨酸蛋白酶和半胱氨酸蛋白酶(P1-HCPro),P1通过自身顺式切割精确调控HCPro的基因沉默抑制子(RSS)活性、维护病毒的寄主适应性。课题组前期从海南槟榔中鉴定出新颖病毒-ANSSV,编码特异串联的前导半胱氨酸蛋白酶(HCPro1-HCPro2)。不同于P1-HCPro类型,HCPro2的RSS活性不受前置蛋白酶-HCPro1的顺式切割影响。但HCPro1促进HCPro2发生蛋白水平的下调表达,且HCPro1发生自噬降解,推测HCPro1介导的自噬调控HCPro2的表达、维护寄主适应性。本课题旨在探究HCPro1操纵自噬调控RSS蛋白表达的分子机理,阐明病毒的寄主适应性新机制,为设计新颖的病毒病害防控策略提供理论依据。
英文摘要
Potyviridae is the largest family of plant-infecting RNA viruses. The leader proteases encoded by potyvirids vary greatly, and are endowed with important biological significance. Potyviruses, the most virus species of the family Potyviridae, encode the leader serine protease and cysteine protease (P1-HCPro). P1’s self-cleavage in cis elaborately modulates RNA silencing suppressor (RSS) activity of HCPro, maintaining viral host adaption. Previously, we identified a novel potyvirid from areca palm in Hainan, which was referred to as areca palm necrotic spindle-spot virus (ANSSV). We demonstrated that the genomic N-terminus of ANSSV encodes the unique leader cysteinases (HCPro1 and HCPro2 in tandem). Different from that of P1-HCPro type, the RSS activity of HCPro2 was not influenced by the cis-cleavage activity of its proceeding protease - HCPro1. However, HCPro1 promotes the down-regulation expression of HCPro2 protein, as well as HCPro1 is degraded by cellular autophagy machinery, implying that HCPro1-mediated autophagic degradation regulate the expression of HCPro2 and maintain viral host fitness. In this study, we aim to investigate the molecular mechanism that HCPro1 manipulates autophagy machinery to regulate the expression of RSS protein - HCPro2, and elucidate a novel mechanism of viral host adaption, which will provide theoretical basis for designing novel strategies for viral disease control.
马铃薯Y病毒科(Potyviridae)是第一大植物RNA病毒科,该科病毒基因组5′区域编码两者类型前导蛋白酶,丝氨酸蛋白酶(P1)和半胱氨酸蛋白酶(HCPro)。两者在属间以至属内病毒之间排列组合方式多样,序列高度变异,在病毒侵染过程中执行多种重要功能。本项目针对课题组近年来发现的新属病毒-槟榔坏死环斑病毒(ANRSV)/槟榔坏死梭斑病毒(ANRSV)基因组5′区域编码特异串联的半胱氨酸蛋白酶(HCPro1-HCPro2)这一特异现象,综合利用反向遗传学、分子生物学、生物化学和细胞生物学等多学科技术手段探究两者在病毒侵染过程中的生物学功能:① 分析了HCPro1和HCPro2表达动态分析,发现两者均存在自身互作及聚合现象;② 证实了HCPro2是病毒编码的关键致病蛋白,具有抑制寄主RNAi防御反应以及调控病毒胞间移动的功能;③ HCPro1与关键病毒蛋白HCPro2相互作用,调控HCPro2的积累量;④ 筛选鉴定到与HCPro1相互作用的自噬负调控因子eIF4E,HCPro1发生自噬降解,初步表明HCPro1笼络自噬通路下调关键蛋白HCPro2的积累量,进而削弱病毒侵染使其逃逸寄主免疫反应。以上研究结果阐明了HCPro1和HCPro2协同调控病毒适应寄主的新机制,丰富了对新属(槟榔病毒属)病毒基因组5′区域编码特异串联的半胱氨酸蛋白酶(HCPro1-HCPro2)的生物学意义的理解,为设计病害防控新策略提供理论依据。
夜来香花叶病毒百香果分离株P1蛋白N端外延结构域保护关键病毒蛋白-HCPro逃逸自噬降解的反防御新机制研究
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批准号:32372484
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项目类别:面上项目
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资助金额:50万元
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批准年份:2023
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负责人:崔红光
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依托单位:
一种新颖Potyviridae病毒编码特异串联的前导半胱氨酸蛋白酶(HCPro1-HCPro2)协同调控寄主适应性的新机制研究
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批准号:--
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项目类别:--
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资助金额:35万元
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批准年份:2020
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负责人:崔红光
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依托单位:
甜椒脉斑驳病毒6K1蛋白调控病毒复制的分子机制研究
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批准号:31860487
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项目类别:地区科学基金项目
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资助金额:38.0万元
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批准年份:2018
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负责人:崔红光
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依托单位:
国内基金
海外基金