微生物所在病毒沉默抑制子研究方面獲得進展
閱讀:240發布時間:2013-4-7
在植物和病毒相互作用的長期過程中,兩者之間存在著防御、反防御的復雜斗爭關系。寄主的RNA沉默機制和病毒編碼沉默抑制子就是防御-反防御斗爭的典型。由黃瓜花葉病毒(CMV)編碼的基因沉默抑制子2b蛋白是早在1998年就被發現的抑制子之一,CMV2b盡管是一個只有111個氨基酸的小蛋白,卻具有非常復雜的生化特性和亞細胞定位特性,包括與RNA沉默途徑效應復合物的關鍵因子AGO蛋白互作,與短/長的dsRNA結合,靶向細胞核和核仁;CMV2b還具有復雜的抑制子活性,包括抑制轉錄后基因沉默(PTGS)和依賴RNA的DNA甲基化(RdDM),抑制沉默的細胞間傳遞,抑制AGO蛋白的剪切活性,抑制寄主的RDR6-依賴的抗病毒途徑等。但是關于2b的這111個氨基酸究竟是如何決定的2b的這些生化特性,又是如何影響2b復雜的抑制子活性,其機制目前還研究得很不透徹。
在國家自然科學基金重點項目,國家重點基礎研究發展計劃(973計劃)等項目資助下,*微生物研究所植物基因組學國家重點實驗室郭惠珊課題組,通過分段克隆構建了CMV2b蛋白的11個突變體,詳細分析了2b各種突變體的亞細胞定位、RNA結合特性、與AGO間的互作、對PTGS和RdDM途徑的抑制作用等。
研究發現,2b的dsRNA的結合活性以及2b的核定位所需要的結構域與2b與AGO蛋白的互作所需要的結構域是分開的。他們鑒定出2b的核仁定位信號(NoLS)位于2b結合dsRNA的結構域(dsRBD)之間;2b和AGO蛋白的體外互作不需要dsRBD。有趣的是,SD2b與AGO蛋白在體內的互作需要這個有功能的NoLS,并且2b和AGO的體內互作改變2b和AGO的細胞核定位。通過體內抑制子活性檢測發現,2b蛋白通過捕獲siRNAs、長的dsRNAs前體dsRNA,而不是通過作用于AGO蛋白,來實現其抑制子活性。也就是說,體內抑制PTGS和RdDM都不依賴于2b-AGO的相互作用。