文獻(xiàn)解讀 | 來(lái)自質(zhì)體MEP途徑的赤霉酸參與竹花葉病毒的積累
2022年5月6日,臺(tái)灣國(guó)立中興大學(xué)生物技術(shù)研究所Ching-Hsiu Tsai團(tuán)隊(duì)在《New Phytologist》上發(fā)表題為“The gibberellic acid derived from the plastidial MEP pathway is involved in the accumulation of Bamboo mosaic virus”的文章,證實(shí)赤霉酸的從頭合成有助于竹花葉病毒的積累。
在這篇文章中,云克隆試劑盒【赤霉素(GA)檢測(cè)試劑盒(酶聯(lián)免疫吸附試驗(yàn)法),CEA759Ge】受到科研工作者的認(rèn)可,榮登優(yōu)秀國(guó)際期刊。
宿主因素對(duì)于病毒感染的大多數(shù)步驟至關(guān)重要,包括病毒蛋白翻譯、病毒復(fù)制、細(xì)胞內(nèi)跟蹤和細(xì)胞間運(yùn)動(dòng)。此外,宿主蛋白也可以削弱病毒感染。因此,確定這些宿主蛋白在病毒感染中的作用可以揭示病毒感染機(jī)制。竹花葉病毒 (BaMV) 是一種正義 RNA 病毒,含有一個(gè)單鏈基因組。作者試圖探索BaMV侵染本氏煙草的感染機(jī)制。
首先,作者通過(guò)cDNA擴(kuò)增片段長(zhǎng)度多態(tài)性(AFLP)篩選BaMV感染后,本氏煙草中的差異表達(dá)基因,發(fā)現(xiàn)1-脫氧-d -木酮糖-5-磷酸還原異構(gòu)酶(NbDXR)基因表達(dá)上調(diào)。DXR是2- c -甲基-d -赤蘚糖醇-4-磷酸(MEP)途徑中的關(guān)鍵酶。作者用BaMV分別侵染NbDXR敲低和過(guò)表達(dá)的本氏煙草,結(jié)果表明NbDXR 參與了BaMV 的積累。用 DXR 功能抑制劑處理葉片可減少 BaMV 積累。共聚焦顯微鏡亞細(xì)胞定位證實(shí) DXR 是一種葉綠體定位蛋白。此外,MEP 途徑中的一種酶 1-羥基-2-甲基-2-(E)-丁烯基-4-二磷酸還原酶的敲除也減少了 BaMV 的積累。異戊烯基焦磷酸處理使BaMV在原生質(zhì)體中的積累顯著增加。因此,MEP 途徑的代謝物可能與 BaMV 感染有關(guān)。為了確定參與 BaMV 積累的關(guān)鍵成分,作者敲低了類異戊二烯合成的關(guān)鍵酶 NbGGPPS11 或 NbGGPPS2,發(fā)現(xiàn)只有 NbGGPPS2 參與 BaMV 感染。NbGGPPS2合成的GGPP以赤霉素(GA)合成而聞名。作者通過(guò)在葉子上外源供應(yīng)GA來(lái)證實(shí)GA的從頭合成有助于BaMV的積累。
綜上所述,作者提出在 BaMV 感染后DXR的表達(dá)上調(diào)可以觸發(fā)葉綠體中 MEP 途徑的代謝過(guò)程。MEP 途徑的產(chǎn)物涉及特定酶 GGPPS2,該酶合成用于 GA 生物合成的 GGPP;新合成的 GA 可以協(xié)助 BaMV 在葉綠體中積累。