中國(guó)農(nóng)大新聞網(wǎng)訊 近日，植物保護(hù)學(xué)院周濤教授團(tuán)隊(duì)在期刊《公共科學(xué)圖書館-病原體》期刊（PloS Pathogens）上發(fā)表了題為《甘蔗花葉病毒的NIa-Pro靶向玉米半胱氨酸蛋白酶1（CCP1），破壞水楊酸介導(dǎo)的防御》（NIa-Pro of sugarcane mosaic virus targets Corn Cysteine Protease 1 （CCP1） to undermine salicylic acid-mediated defense in maize）的研究論文。該工作鑒定了玉米中的類木瓜氨酸蛋白酶CCP1在抵抗甘蔗花葉病毒侵染中通過水楊酸信號(hào)途徑發(fā)揮抗性作用，并揭示了病毒編碼蛋白與之互作從而抑制玉米抗性的作用機(jī)理。

 

　　玉米矮花葉病是全世界玉米產(chǎn)區(qū)發(fā)生最為普遍的一種病毒病。在我國(guó)、歐洲、南美和非洲，甘蔗花葉病毒（sugarcane mosaic virus, SCMV） 是玉米矮花葉病的主要病原。研究SCMV侵染致病的機(jī)制對(duì)于理解主要作物病毒病發(fā)生和防控具有重要的科學(xué)意義和實(shí)踐價(jià)值。

 

　　類木瓜蛋白酶（PLCPs）在植物防御病原侵染中發(fā)揮著重要作用。已有報(bào)道病原物可以分泌效應(yīng)蛋白靶向和抑制PLCP活性，但對(duì)PLCP在植物—病毒相互作用中的作用以及病毒如何抑制PLCP活性的機(jī)制知之甚少。本研究發(fā)現(xiàn)玉米PLCP CCP1（Corn Cysteine Protease）的表達(dá)和活性在甘蔗花葉病毒（SCMV）侵染后發(fā)生上調(diào)。瞬時(shí)沉默CCP1降低了PLCP降低，促進(jìn)了SCMV侵染；同時(shí)，水楊酸（SA）水平降低，并抑制了SA響應(yīng)的病原相關(guān)基因的表達(dá)，表明CCP1在SA信號(hào)通路中發(fā)揮重要作用。

 

　　發(fā)現(xiàn)SCMV的主要蛋白酶NIa-Pro與CCP1發(fā)生相互作用，并抑制CCP1蛋白酶活性。NIa-Pro中有一個(gè)被稱為抑制子基序的特定基序被鑒定為與CCP1互作以及抑制CCP1酶活性的關(guān)鍵模體。NIa-Pro和CCP1發(fā)生互作的關(guān)鍵氨基酸對(duì)于SCMV的侵染至關(guān)重要。這些結(jié)果表明SCMV通過NIa-Pro與CCP1相互作用削弱了玉米的防御。

 

　　中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)植物保護(hù)學(xué)院已畢業(yè)博士生袁雯和在校博士生陳曦為該論文共同第一作者，周濤教授為通訊作者，博士后杜開通，已畢業(yè)博士生姜彤，碩士生李夢(mèng)菲，范在豐教授，河南省農(nóng)業(yè)科學(xué)院作物研究所曹言勇研究員、山東農(nóng)業(yè)大學(xué)植物保護(hù)學(xué)院學(xué)院李向東教授、德國(guó)科隆大學(xué)植物科學(xué)研究所和植物科學(xué)卓越中心（CEPLAS）Gunther Doehlemann教授為論文做出了重要貢獻(xiàn)。本研究得到了國(guó)家自然科學(xué)基金、重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃以及中國(guó)教育部111計(jì)劃項(xiàng)目的資助。

 

　　論文網(wǎng)址：https://journals.plos.org/plospathogens/article?id=10.1371/journal.ppat.1012086