中國農大新聞網訊 近日，植物保護學院周濤教授團隊在期刊《公共科學圖書館-病原體》期刊（PloS Pathogens）上發表了題為《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途徑發揮抗性作用，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理。
玉米矮花葉病是全世界玉米產區發生最為普遍的一種病毒病。在我國、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侵染致病的機制對于理解主要作物病毒病發生和防控具有重要的科學意義和實踐價值。
類木瓜蛋白酶（PLCPs）在植物防御病原侵染中發揮著重要作用。已有報道病原物可以分泌效應蛋白靶向和抑制PLCP活性，但對PLCP在植物—病毒相互作用中的作用以及病毒如何抑制PLCP活性的機制知之甚少。本研究發現玉米PLCP CCP1（Corn Cysteine Protease）的表達和活性在甘蔗花葉病毒（SCMV）侵染后發生上調。瞬時沉默CCP1降低了PLCP降低，促進了SCMV侵染；同時，水楊酸（SA）水平降低，并抑制了SA響應的病原相關基因的表達，表明CCP1在SA信號通路中發揮重要作用。
發現SCMV的主要蛋白酶NIa-Pro與CCP1發生相互作用，并抑制CCP1蛋白酶活性。NIa-Pro中有一個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酶活性的關鍵模體。NIa-Pro和CCP1發生互作的關鍵氨基酸對于SCMV的侵染至關重要。這些結果表明SCMV通過NIa-Pro與CCP1相互作用削弱了玉米的防御。
中國農業大學植物保護學院已畢業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，已畢業博士生姜彤，碩士生李夢菲，范在豐教授，河南省農業科學院作物研究所曹言勇研究員、山東農業大學植物保護學院學院李向東教授、德國科隆大學植物科學研究所和植物科學卓越中心（CEPLAS）Gunther Doehlemann教授為論文做出了重要貢獻。本研究得到了國家自然科學基金、重點研發計劃以及中國教育部111計劃項目的資助。
論文網址：https://journals.plos.org/plospathogens/article?id=10.1371/journal.ppat.1012086
日期：2024-05-21
玉米矮花葉病是全世界玉米產區發生最為普遍的一種病毒病。在我國、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侵染致病的機制對于理解主要作物病毒病發生和防控具有重要的科學意義和實踐價值。
類木瓜蛋白酶（PLCPs）在植物防御病原侵染中發揮著重要作用。已有報道病原物可以分泌效應蛋白靶向和抑制PLCP活性，但對PLCP在植物—病毒相互作用中的作用以及病毒如何抑制PLCP活性的機制知之甚少。本研究發現玉米PLCP CCP1（Corn Cysteine Protease）的表達和活性在甘蔗花葉病毒（SCMV）侵染后發生上調。瞬時沉默CCP1降低了PLCP降低，促進了SCMV侵染；同時，水楊酸（SA）水平降低，并抑制了SA響應的病原相關基因的表達，表明CCP1在SA信號通路中發揮重要作用。
發現SCMV的主要蛋白酶NIa-Pro與CCP1發生相互作用，并抑制CCP1蛋白酶活性。NIa-Pro中有一個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酶活性的關鍵模體。NIa-Pro和CCP1發生互作的關鍵氨基酸對于SCMV的侵染至關重要。這些結果表明SCMV通過NIa-Pro與CCP1相互作用削弱了玉米的防御。
中國農業大學植物保護學院已畢業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，已畢業博士生姜彤，碩士生李夢菲，范在豐教授，河南省農業科學院作物研究所曹言勇研究員、山東農業大學植物保護學院學院李向東教授、德國科隆大學植物科學研究所和植物科學卓越中心（CEPLAS）Gunther Doehlemann教授為論文做出了重要貢獻。本研究得到了國家自然科學基金、重點研發計劃以及中國教育部111計劃項目的資助。
論文網址：https://journals.plos.org/plospathogens/article?id=10.1371/journal.ppat.1012086
日期：2024-05-21
