病毒蛋白p24通过与葡萄VvARF互作抑制寄主防卫反应的分子机制
批准号:
32072552
项目类别:
面上项目
资助金额:
58.0 万元
负责人:
程玉琴
依托单位:
学科分类:
果树生长发育
结题年份:
2024
批准年份:
2020
项目状态:
已结题
项目参与者:
程玉琴
中文摘要
葡萄卷叶病是葡萄上广泛发生的严重病毒病害,其相关重要病原物之一为葡萄卷叶伴随病毒2号(GLRaV-2)。通过揭示病毒的侵染机制、进而建立有效的抗病毒策略和防控技术是病毒病研究领域的前沿热点。本课题组前期研究结果表明,GLRaV-2编码的RNA沉默抑制子p24通过与负调控葡萄PR1基因的VvARF互作而帮助病毒侵染,初步揭示了GLRaV-2对葡萄的致病途径。本研究拟在此基础上,首先克隆葡萄PR1基因启动子序列及SA途径的关键调控因子基因,然后通过体内和体外生化实验解析p24/VvARF互作对寄主SA防御反应的抑制及其作用机制;同时利用分子杂交及转基因等技术手段,阐明p24/VvARF互作对葡萄植物抗病毒RNA沉默的抑制及其作用机制。最终揭示GLRaV-2通过其p24蛋白操控一个寄主因子来抑制葡萄的双重防御途径、进而成功侵染的新机制。研究结果可为发展该病毒病害防控策略提供新思路和新靶标。
英文摘要
Grapevine leafroll disease is an economically important disease in cultivated grapevines worldwide, and grapevine leafroll-associated virus 2 (GLRaV-2) is considered as one of the most prevalent viruses associated with the disease. Exploring the molecular mechanisms underlying viral infection for developing effective antiviral strategies is a research hotspot. Our previous works showed that the RNA silencing suppressor p24 protein encoded by GLRaV-2 promotes viral infection via interaction with VvARF, a grapevine transcription factor that negatively regulates the expression of PR1. In this study, based on above results, the promoter region of PR1 gene and genes encoding key regulators of salicylic acid (SA) signaling pathway will be cloned, and the effects of p24/VvARF interaction on SA defense response and its underlying mechanism will then be explored using biochemistry experiments both in vivo and vitro. In addition, the effects of p24/VvARF interaction on suppression of host antiviral RNA silencing and its underlying mechanism will also be revealed through molecular blotting hybridization technology, and transient and stable transformation methods. The outcome of this research will provide an novel mechanism by which GLRaV-2 blocks both SA-mediated defense and antiviral RNA silencing in grapevine via p24’s targeting one host factor, which offers new thoughts and a potential target for developing effective antiviral strategies to control the disease.
通过揭示植物病毒侵染机制而建立有效的抗病毒策略和防控技术一直是国内外病毒病研究领域的前沿热点。葡萄卷叶病是危害最严重的葡萄病毒病害,其相关重要病原物之一为葡萄卷叶伴随病毒2号 (GLRaV-2)。目前对GLRaV-2侵染机制的认识十分有限,只清楚GLRaV-2的p24蛋白是个RNA沉默抑制子(RSS)、通过在细胞质中结合小干扰RNA (siRNA)来抑制植物抗病毒RNA沉默而帮助病毒侵染。基于此,本课题组前期利用p24为诱饵去筛选葡萄cDNA文库,发现一个阳性克隆编码产物为葡萄转录因子RAV1(VvRAV1,我们原来将其暂命名为VvARF)的C端。双分子荧光互补(BiFC)分析显示VvRAV1的B3功能域与p24在细胞质中互作;GLRaV-2侵染时导致VvRAV1上调表达、且这种上调表达有利于该病毒的侵染。在这些前期工作基础上,本项目通过体内和体外生化实验、分子杂交及转基因等技术手段,解析了p24-VvRAV1互作对GLRaV-2侵染的影响及作用机制(图1)。VvRAV1是定位于细胞核的转录因子,在水杨酸(SA)信号途径中直接正调控SA标志基因PR1(VvPR1)的表达,因此,葡萄植物在GLRaV-2侵染时上调表达VvRAV1以抵抗GLRaV-2侵染。为了抑制植物的防卫反应,GLRaV-2利用p24与VvRAV1的互作,一方面p24将VvRAV1劫持在细胞质并暴露VvRAV1的RNA结合功能域,然后雇佣VvRAV1与其一起结合21-nt双链siRNA而增强其RNA沉默抑制功能;同时,有部分p24随着VvRAV1进入细胞核,降低VvRAV1的B3功能域与VvPR1基因启动子的结合从而抑制VvPR1的转录。因此,GLRaV-2通过其p24蛋白与VvRAV1的互作,增强p24抑制植物RNA沉默的功能,同时抑制VvRAV1所介导的SA防卫反应,从而促进其自身成功侵染。
葡萄病毒GLRaV-2调控寄主3ʹtsRNA-Gly的作用及机制研究
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批准号:--
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项目类别:面上项目
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资助金额:54万元
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批准年份:2022
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负责人:程玉琴
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依托单位:
玉米铁氧还蛋白V在甘蔗花叶病毒侵染过程中的功能研究
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批准号:30971896
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项目类别:面上项目
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资助金额:30.0万元
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批准年份:2009
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负责人:程玉琴
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依托单位:
国内基金
海外基金