水稻条纹花叶病毒招募m6A修饰系统调控病毒侵染的分子机理
批准号:
32072388
项目类别:
面上项目
资助金额:
58.0 万元
负责人:
张彤
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:
张彤
中文摘要
N6-甲基腺苷(N6-methyl-adenosine,m6A)是一种动态可逆的RNA甲基化修饰,近年来被证明在侵染哺乳动物的RNA病毒致病过程中发挥重要作用。在植物中,m6A修饰极有可能也是一种调控RNA病毒在宿主体内复制的机制。水稻条纹花叶病毒(Rice stripe mosaic virus,RSMV)是严重威胁我国水稻生产的细胞质弹状病毒新种,基因组为负义单链RNA。我们发现RSMV编码的糖蛋白G和水稻m6A甲基转移酶OsMTA4存在直接的互作,且证实了RSMV基因组存在m6A修饰。本项目拟通过分子生物学、生物化学和细胞生物学的手段解析RSMV编码G蛋白招募m6A甲基转移酶的互作机制,探究m6A修饰对RSMV基因组稳定性、蛋白表达、vsiRNA含量与分布的影响,最终阐明RSMV招募m6A修饰系统并调控病毒侵染的分子机理。研究结果将为了解RNA表观修饰在病毒侵染中的作用提供新的发现。
英文摘要
N6-methyl-adenosine (m6A) is a dynamic and reversible RNA methylation modification. In recent years, m6A has been proved to play an important role in the pathogenesis of mammalian RNA viruses. In plants, m6A modification may also be a mechanism to regulate RNA virus replication in host. Rice stripe mosaic virus (RSMV) is a newly discovered Cytorhabdovirus with negative single stranded RNA genome. We found a direct interaction between RSMV encoded glycoprotein G and rice m6A methyltransferase OsMTA4, and confirmed that there are m6A modifications in RSMV genome. In this project, we intend to investigate the interaction mechanism of RSMV encoded G protein recruiting m6A methyltransferase by using molecular biology, biochemistry and cell biology technologies, and to explore the effect of m6A modification on the stability of RSMV genome, protein expression, vsiRNA content and distribution. Finally, the effect of m6A modification in RSMV genome on virus infection and its mechanism will be elucidated. The results will provide new discovery and ideas for understanding the role of RNA epigenetic modification in virus infection.
水稻条纹花叶病毒(Rice stripe mosaic virus, RSMV)是本团队2017年在广东罗定发现的水稻病毒新种,隶属于细胞质弹状病毒属的单链负义RNA病毒,近年来流行范围不断扩大,威胁水稻生产。因此研究RSMV侵染水稻的致病机理具有重要的科学和实际意义。N6-甲基腺嘌呤(m6A)是真核生物RNA中广泛存在的重要修饰,对mRNA的稳定性、翻译、加工和出核等方面有着重要的影响。具有生物活性的茉莉酸-异亮氨酸(JA-Ile)在植物抵御食草动物取食、病原菌和病毒侵染等生物胁迫反应中发挥着重要的作用。本项目的研究发现RSMV的侵染会增强水稻对电光叶蝉的吸引,并加快叶蝉若虫的发育促进种群增长,且RSMV编码的P蛋白是引起这一系列变化的关键效应蛋白。蛋白互作实验证实了P蛋白与水稻的腺苷甲硫氨酸合成酶(SAMS)家族蛋白存在互作并增强后者的催化活性,引起水稻腺苷甲硫氨酸(SAM)含量的上升。而SAM作为甲基供体,其水平上升又引起了水稻mRNA的m6A水平上升。通过m6A-seq鉴定到RSMV侵染后能引起催化JA向JA-Ile转化的关键基因OsJAR1的mRNA上m6A水平的显著上升,从而降低该mRNA的稳定性,引起水稻OsJAR1表达水平和JA-Ile含量的下降,最终导致对叶蝉抗性水平的抑制从而加速叶蝉种群增长和病毒传播。上述研究结果揭示了RSMV通过转录后表观修饰调控水稻茉莉酸信号,间接促进媒介昆虫传播的分子机制。此外,本项目还发现了RSMV编码的G蛋白通过诱导和利用水稻抗病毒自噬维持其相容性侵染的机制,揭示了RSMV的P6蛋白劫持水稻抽穗相关基因从而延缓田间病株发育,为介体电光叶蝉越冬提供有利场所的机制。本项目的开展对解析水稻新病害RSMV的致病和流行机制提供了新的发现和思路,为病害的防控提供了新的靶标。相关研究发表在Autophagy、Journal of Integrative Plant Biology、中国科学:生命科学等期刊发表论文8篇,授权专利1件;培养博士后1名,博士2名,硕士2名;项目负责人获2023年度广东省青年科技创新奖。
水稻m6A修饰介导的抗RSMV侵染分子机理研究
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批准号:--
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项目类别:省市级项目
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资助金额:10.0万元
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批准年份:2022
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负责人:张彤
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依托单位:
农户社会网络构建及对其风险分担与决策行为的影响
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批准号:2020A1515010457
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项目类别:省市级项目
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资助金额:10.0万元
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批准年份:2020
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负责人:张彤
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依托单位:
SRBSDV编码P6蛋白调控水稻乙烯信号转导引诱传毒昆虫的分子机理
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批准号:31871928
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项目类别:面上项目
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资助金额:60.0万元
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批准年份:2018
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负责人:张彤
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依托单位:
南方水稻黑条矮缩病毒调控水稻对介体引诱能力的蛋白鉴定及作用机理
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批准号:31601608
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项目类别:青年科学基金项目
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资助金额:20.0万元
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批准年份:2016
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负责人:张彤
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依托单位:
国内基金
海外基金