基于无细胞体外体系和活性蛋白质谱技术的天然产物ε-聚赖氨酸抑制烟草花叶病毒的作用靶点研究
批准号:
32072391
项目类别:
面上项目
资助金额:
58.0 万元
负责人:
安梦楠
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:
安梦楠
中文摘要
ε-聚赖氨酸(ε-PL)是从项目组开发的特色抗病毒生物制剂嘧肽霉素中分离得到的一种高效抑制烟草花叶病毒(TMV)的活性组分,其关键分子作用机制尚不清楚。本研究拟基于麦胚抽提物(wheat germ extract)以及RdRp assay两种无细胞体外体系分别揭示ε-PL对TMV蛋白质翻译,复制复合体的形成以及核酸RNA合成的关键作用;活性蛋白质谱技术(activity-based protein profiling, ABPP)是能够在复杂的生物样品中标记、检测、分离靶标蛋白质的新技术。本研究拟基于ABPP技术构建活性探针,采用液相色谱串联质谱法明确与ε-PL结合的靶标病毒或宿主蛋白质。利用基因敲除的拟南芥突变体以及病毒诱导基因沉默(VIGS)技术对选取的关键靶基因进行分子生物学功能验证。本项目将为阐明ε-PL抑制植物病毒分子作用机制以及高通量筛选抑制植物病毒的新化合物提供重要理论依。
英文摘要
ε-poly-L-lysine (ε-PL) is a kind of highly effective anti-viral compound against tobacco mosaic virus (TMV), which was isolated from Cytosinpeptidemycin, an antiviral biological agent developed by our research group, but the underling molecular mode of action of ε-PL remains to be clarified. In this study, the effects of ε-PL on TMV protein translation, formation of viral replication complex and viral RNA synthesis will be elucidated using cell-free in vitro systems of wheat germ extract and RdRp assay. Activity based protein profiling (ABPP) is a new technology that can label, detect and separate target proteins in complex biological samples. In this study, the target virus or host proteins that can interact with ε-PL will be pulled down by active probe using ABPP technique and identified by Liquid chromatography-tandem mass spectrometry. Furthermore, the functions of the identified proteins will be verified using gene knockout Arabidopsis and virus induced gene silenced (VIGS) plants. This project will provide important theoretical basis for elucidating the molecular mode of action for ε-PL on plant virus and high-throughput screening of effective and more specific antiviral compounds.
植物病毒病害严重威胁农业生产与农产品质量。本项目前期发现链霉菌代谢产物ε-聚赖氨酸(ε-PL)对烟草花叶病毒(TMV)抑制效果良好,但作用机制及关键靶点尚不清楚。通过RNA-seq及RT-qPCR分析结果表明,ε-PL可诱导植株防御反应、胁迫反应、自噬和泛素化相关的基因显著差异表达;不同浓度ε-PL处理后PAL、POD和SOD等防御相关酶活性上调;基于全转录组联合分析及TRV-VIGS基因沉默研究发现,ε-PL 可调控与植物—病原体互作、自噬调节和宿主防御反应等功能相关的基因GAMYB,NAC和RGA3 等以及miR6146、miR319和miR164等miRNAs的差异表达,从而显著影响植株内TMV积累量;构建了Biotin-ε-PL化学探针,利用活性蛋白质谱(ABPP)技术,通过LC/MS解析pull-down获得的潜在靶标蛋白,确定了SSADH和eIF6等关键靶标蛋白,通过计算机模拟和酵母双杂(Y2H)及双荧光互补(BiFC)实验,验证了SSADH和eIF3E等宿主蛋白为ε-PL的关键靶标,并明确了它们在抗病毒过程中的作用及与病毒复制酶的相互作用。本研究系统的分析了ε-PL抗TMV的分子机制及潜在作用靶标,为抗病毒新靶标发现及抗病育种提供理论依据。
基于BYL in vitro体系的抗病毒生物药剂分子作用机理研究
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批准号:31401710
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项目类别:青年科学基金项目
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资助金额:24.0万元
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批准年份:2014
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负责人:安梦楠
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依托单位:
国内基金
海外基金