东北农业大学程晓非团队揭示植物病毒如何抑制水杨酸抗病毒信号通路的分子机制

水杨酸信号通路是植物先天免疫的重要组成部分，在维持植物基础抗性和建立系统获得抗性中起重要的作用。6月16日，Nature Communications在线发表了东北农业大学植物保护学院程晓非教授团队题为“A plant RNA virus inhibits NPR1 sumoylation and subverts NPR1-mediated plant immunity”的研究论文。该研究发现水杨酸信号通路在抑制 Poty virus 属的芜菁花叶病毒（TuMV）的侵染中具有重要的作用，而TuMV的NIb蛋白能够靶向水杨酸受体NPR1，阻止NPR1与SUMO3的相互作用及修饰，并导致后续苏木化修饰依赖的磷酸化过程不能进行，从而抑制水杨酸介导的植物抗病毒信号通路，以促进病毒的侵染。研究结果揭示了植物与病毒之间的一种新的分子“军备竞赛”，即 Poty virus 属病毒利用NIb蛋白破坏NPR1的翻译后修饰，进而抑制水杨酸介导的植物抗病毒反应。

团队前期发现NIb本身也与SUMO3互作，并具有依赖SUMO3修饰的免疫抑制活性（Plant Cell，）。本研究进一步发现，NIb本身被SUMO3的苏木化修饰不是NIb与NPR1的相互作用所必需的，但可以增强两者互作强度；并且，表达不能与SUMO3互作同时模拟永久磷酸化的NPR1突变体的转基因植物，对TuMV具有非常好的抗性。该研究还证明NIb靶向NPR1，并且抑制NPR1与SUMO互作和苏木化修饰，是该属病毒NIb蛋白的一种高度保守能力。

Poty virus 是最大的植物RNA病毒属，该属大豆花叶病毒、马铃薯Y病毒、木瓜环斑病毒、李坏死病毒等病毒严重危害大豆、马铃薯、木瓜以及桃、李的生产。本研究结果为创制对该属病毒具有广谱抗性的作物提供了新的靶标，对构建新的抗病毒策略具有重要意义。

程晓非教授为该论文的唯一通讯作者，东北农业大学分子植物病毒学团队的博士研究生 刘佳慧和副教授 武晓云为共同第一作者，本团队研究生 方月、 刘野和 安欣（Esther Oreofe Bello）参与了该研究，本研究还得到了加拿大农业部（AAFC）的London Research & Development Centre王爱明（Aiming Wang）教授团队、美国University of South Carolina傅正擎（Zhen Qing Fu）教授、以及东北农业大学生命科学学院李勇教授等合作者的大力支持，本研究得到国家自然科学基金优秀青年项目和黑龙江省自然科学基金创新团队等项目的资助。

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