韧皮部蛋白 2 (PP2) 调控基于韧皮部的防御以对抗苹果疤痕病类病毒和黄瓜花叶病毒

《BMC Plant Biology》：Phloem protein 2 (PP2) regulates phloem-based defense against apple scar skin viroid and cucumber mosaic virus

　　

摘要

韧皮蛋白2（PP2）是主要的韧皮蛋白之一，已知参与营养物质、RNA的运输以及防御反应；然而，其RNA结合活性的分子基础及其在抗病毒防御中的作用仍知之甚少。在本研究中，我们调查了苹果疤痕皮肤类病毒（ASSVd）和黄瓜花叶病毒（CMV）与PP2相互作用时，PP2负责RNA结合特性和防御相关功能的结构域。我们将黄瓜PP2（CsPP2）划分为四个RNA结合结构域（RBD1-4），并分析了它们与ASSVd RNA的相互作用。本研究揭示，C末端和传统预测的单一RNA结合结构域均与ASSVd RNA相互作用。为调查ASSVd-PP2相互作用的功能作用，我们利用AtPP2-A1（CsPP2最近的同源基因）T-DNA敲除突变体进行研究，发现PP2蛋白在韧皮部防御中发挥重要作用，这与RNA的长距离运动形成对比。AtPP2-A1基因敲除突变体表现出较高的病害严重程度和ASSVd积累，且韧皮部防御标记基因PDF1.2的表达降低，与野生型植物相比，表明PP2在韧皮部防御中发挥作用。在原生质体研究中，我们发现PP2蛋白不影响ASSVd的复制。与ASSVd类似，AtPP2-A1突变体对黄瓜花叶病毒（CMV）表现出增强的易感性、症状严重程度和病毒积累增加。总体而言，这些发现表明PP2作为一种非传统的RNA结合蛋白，通过韧皮部相关的防御机制在限制病毒和类病毒积累中发挥重要作用。