烟草花叶病毒可危害烟草番茄等多种重要作物,且一直是病毒学研究的模式病毒,研究TMV侵染的分子机制,不仅有重要的理论意义而且有助于抗性育种。TMV运动蛋白 MP可与病毒基因组RNA和复制酶形成RNP复合物VRCs,参与病毒细胞间运动,也参与病毒系统运动、翻译/复制。我们发现TMV MP与翻译因子eEF1beta 和RPP2在体外和体内相互作用,并初步验证了二者参与TMV侵染。通过本课题的研究,可以阐明TMV侵染过程中致运动蛋白MP与宿主翻译系统因子的互作,及其在TMV复制和运动过程中作用,可极大地加深对植物病毒侵染和运动机制的理解。
Tobacco Mosaic Virus;Movement Protein;Translation Factor;Protein Interaction;Protein Phosphorylation
筛选得到了参与TMV侵染过程的寄主翻译系统蛋白因子eEF1Bβ、RPP2,并进行了蛋白互作鉴定和功能分析。实验发现1.eEF1Bβ与TMV 运动蛋白MP具有明显的生化水平相互作用和植物体内相互作用,而RPP2有可能通过eEF1Bβ与MP产生微弱的相互作用。2.MP C-末端磷酸化可以消除MP-eEF1Bβ的相互作用,而MP 非C-末端磷酸化影响MP-eEF1Bβ的相互作用强度。3. eEF1Bβ表达水平的降低可以明显的降低TMV侵染寄主的能力并延缓TMV 在寄主植物内的细胞间运动和系统运输,而RPP2表达水平的降低对TMV在接种叶片的侵染和细胞间运输并无明显影响,却可以显著抑制TMV的系统运输。本研究首次发现了TMV MP与宿主翻译系统因子的相互作用,对其相互作用磷酸化调控的研究显示了MP与寄主翻译因子相互作用的调节方式,并通过VIGS方法揭示了寄主翻译系统蛋白因子在TMV侵染和运动中具有重要作用。进一步的研究可以揭示TMV MP 在病毒侵染和运动之间的调节方式,有可能为防治病毒提供新的靶位点。