由中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院植物保護(hù)研究所科研團(tuán)隊(duì)通過(guò)對(duì)水稻條紋病毒（RSV）的生物學(xué)、編碼蛋白功能及病毒病防控研究，揭示水稻條紋病毒通過(guò)干擾植物蛋白棕櫚酰化快速建立侵染新機(jī)制，進(jìn)一步探索了RSV和寄主植物之間的博弈現(xiàn)象，并發(fā)現(xiàn)了該病毒具備在與植物共進(jìn)化過(guò)程中精巧地調(diào)控植物防御蛋白水平從而幫助其快速建立侵染的能力。相關(guān)研究成果在線發(fā)表在國(guó)際學(xué)術(shù)期刊《分子植物（Molecular Plant）》上。

據(jù)悉，由水稻條紋病毒（RSV）引起的水稻條紋葉枯病是目前我國(guó)以及東亞地區(qū)粳稻生產(chǎn)上最嚴(yán)重的病毒病害之一，近幾十年在我國(guó)多次爆發(fā)流行。病毒侵染植物時(shí)，只有穿過(guò)植物細(xì)胞之間的通道“胞間連絲”才能在植物細(xì)胞間移動(dòng)，實(shí)現(xiàn)對(duì)植物的侵染。Remorin蛋白是陸地植物特有的蛋白之一，能夠特異定位到細(xì)胞膜脂筏上，通過(guò)影響胼胝體的積累來(lái)調(diào)控胞間連絲的通透性，相當(dāng)于把控胞間連絲孔徑大小的大門(mén)。之前的研究發(fā)現(xiàn)該蛋白在調(diào)控病原物侵染過(guò)程中發(fā)揮重要作用。相對(duì)于真菌和細(xì)菌等植物致病微生物，病毒基因組小，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，僅編碼數(shù)個(gè)蛋白，其中病毒編碼的運(yùn)動(dòng)蛋白能夠輔助病毒在細(xì)胞間進(jìn)行移動(dòng)，植物病毒是如何通過(guò)運(yùn)動(dòng)蛋白打開(kāi)植物細(xì)胞的通道之門(mén)是一個(gè)未解之謎。

為鑒定參與調(diào)控RSV侵染植物的寄主因子以及了解RSV在細(xì)胞水平的侵染過(guò)程，植保所周雪平研究團(tuán)隊(duì)首先利用iTRAQ蛋白質(zhì)譜結(jié)合病毒誘導(dǎo)的病毒沉默與CRISPR/Cas9體系成功鑒定了一個(gè)負(fù)調(diào)控RSV侵染的寄主因子NbREM1，NbREM1屬于remorin基因家族的Group1亞組。研究證實(shí)NbREM1通過(guò)調(diào)控細(xì)胞胞間連絲孔徑大小抑制RSV的細(xì)胞間移動(dòng)。利用蛋白定量質(zhì)譜手段發(fā)現(xiàn)NbREM1在病毒侵染的初期蛋白水平顯著下調(diào)，而轉(zhuǎn)錄本水平和對(duì)照相比并沒(méi)有顯著的差異，說(shuō)明RSV侵染可能影響Remorin的翻譯后修飾過(guò)程。生化分析顯示NbREM1蛋白能夠被棕櫚酰化修飾，而且NbREM1蛋白第206位半胱氨酸是其唯一的棕櫚酰化修飾位點(diǎn)。NbREM1的棕櫚酰化修飾突變體滯留于植物的內(nèi)質(zhì)網(wǎng)以及細(xì)胞質(zhì)中，并誘導(dǎo)細(xì)胞自噬途徑介導(dǎo)remorin蛋白降解，從而消除remorin對(duì)RSV細(xì)胞間移動(dòng)的負(fù)調(diào)控作用，加速了病毒在細(xì)胞間的移動(dòng)，說(shuō)明棕櫚酰化修飾對(duì)于Remorin蛋白的細(xì)胞膜定位、蛋白穩(wěn)定性以及抑制病毒的細(xì)胞間移動(dòng)起到重要作用。研究發(fā)現(xiàn)RSV侵染后能夠干擾Remorin蛋白的棕櫚酰化修飾，深入研究顯示RSV編碼的運(yùn)動(dòng)蛋白NSvc4能夠結(jié)合Remorin C端棕櫚酰化修飾位點(diǎn)區(qū)域，干擾其棕櫚酰化修飾，導(dǎo)致Remorin細(xì)胞膜定位減弱并在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)大量聚集，誘導(dǎo)細(xì)胞自噬并被降解（見(jiàn)附圖）。RSV侵染導(dǎo)致Remorin的降解，有利于病毒打開(kāi)胞間連絲快速進(jìn)行細(xì)胞間的移動(dòng)。

研究中選取了RSV的兩種自然寄主，單子葉寄主水稻和雙子葉寄主本氏煙，分別鑒定了兩種寄主植物對(duì)應(yīng)的Remorin蛋白，并發(fā)現(xiàn)RSV采用類似的手段干擾Remorin的棕櫚酰化修飾并通過(guò)自噬途徑降解該蛋白，減弱其對(duì)病毒細(xì)胞間移動(dòng)的抑制。本研究揭示了RSV在和寄主博弈中進(jìn)化的一種抑制寄主防御的新策略。

該論文的通訊作者為周雪平教授，第一作者為周雪平課題組博士研究生傅帥和徐毅。相關(guān)工作得到了國(guó)家現(xiàn)代農(nóng)業(yè)產(chǎn)技術(shù)體系和國(guó)家基礎(chǔ)研究973項(xiàng)目資助。