崔峰研究团队在水稻条纹病毒与媒介昆虫互作领域取得重要进展

【字体: 时间:2021年07月24日 来源:中国科学院动物研究所

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  崔峰研究团队在水稻条纹病毒与媒介昆虫互作领域取得重要进展。该工作于2021年7月21日发表在Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America杂志上,标题为“Membrane associat...

  

  水稻条纹病毒(RSV)是一种虫媒纤细属病毒,主要由媒介昆虫灰飞虱以持久、增殖型方式传播,导致东南亚水稻严重减产。崔峰研究员带领的“媒介昆虫与病毒基因组学”研究组,以灰飞虱传播RSV为研究系统,近期在病毒入核及病毒跨组织屏障传播机制领域取得重要进展。

  2021年3月6日,崔峰研究组在Protein & Cell杂志在线发表了题为“The nucleocapsid protein of rice stripe virus in cell nuclei of vector insect regulates viral replication” 的研究论文。该研究发现作为一种细胞质复制的病毒,RSV的基因组和壳蛋白NP均可进入灰飞虱的细胞核中,病毒入核是通过NP蛋白与核转运蛋白importin α家族结合实现的,NP在核内与转录因子YY1互作抑制YY1对凋亡抑制因子FAIM的激活,促进了昆虫中肠细胞的抗病毒凋亡反应,抑制病毒大量复制。该研究首次证明虫媒病毒进入媒介的细胞核产生抗病毒反应,这与病毒进入寄主细胞核有利于病毒感染的普遍认知截然不同,反映出病毒对媒介和寄主不同的免疫适应策略。本研究由助理研究员赵婉及博士生朱俊杰为共同第一作者主导完成,崔峰研究员为通讯作者。康乐研究员对本工作给予大力支持。

  虽然病毒入核对病毒的复制有影响,但上一工作中干扰importin α家族后并未检测对病毒传播的影响。Importin α家族在进化中非常保守,低等到高等生物中都存在,其经典功能是与importin β结合形成二聚体,将物质由细胞质转运到细胞核发挥核质转运功能。崔峰研究组发现,灰飞虱的importin α2通过IBB结构域与硫酸乙酰肝素(HSPG)的糖侧链结合定位于细胞膜上,RSV的衣壳蛋白NP也能与HSPG的糖侧链结合并同时与importin α2的IBB结构域结合,调控RSV病毒粒子进入灰飞虱的唾液腺细胞。干扰importin α2的表达大大降低RSV进入唾液腺细胞的病毒量和水稻的发病率。因此,importin α2是RSV侵染媒介昆虫唾液腺细胞的受体之一,是控制灰飞虱传播RSV病毒的重要潜在靶标。该工作于2021年7月21日发表在Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America杂志上,标题为“Membrane association of importin α facilitates viral entry into salivary gland cells of vector insects”。该工作由博士生马永焕和助理研究员卢虹为共同第一作者主导完成,崔峰研究员为通讯作者。

  以上两项研究得到国家重点研发计划(2019YFC1200504,2017YFD0200400)、国家自然基金重大项目(32090012)等项目的资助。

  论文链接:https://link.springer.com/article/10.1007/s13238-021-00822-1

  https://doi.org/10.1073/pnas.2103393118

Importin α家族介导RSV入核引发抗病毒反应和帮助RSV侵染唾液腺细胞的模式图

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