论文部分内容阅读
正义RNA病毒利用其复制酶和基因组RNA募集寄主因子,在特定的亚细胞膜上形成病毒合成需要的复制复合体。黄瓜花叶病毒(Cucumber Mosaic Virus,CMV)的复制位于液泡膜,但是参与调控CMV复制的寄主蛋白因子仍有待测定。本论文从液泡膜定位的蛋白角度出发,挖掘可能与CMV复制相关的寄主蛋白因子。 实验室前期研究发现在CMV侵染的普通烟液泡膜上鉴定到钙调蛋白(Calmodulin,Cam)和富含甘氨酸RNA结合蛋白(Glycin-Rich RNA binding protein,GRP)的同源蛋白NbGRP。由此,我们对以上2种蛋白对CMV调控的影响进行了研究。首先我们通过瞬时表达发夹RNA对本生烟NbCam mRNA进行沉默,然后测试2b ORF缺失且CP被EGFP替换的CMV突变体即CMV△2b-R3EGFP的积累量,结果发现:NbCam含量下调后,CMV△2b-R3EGFP子代RNA的积累量降低,GFP积累量显著降低。为了进一步说明NbCam在CMV侵染中的调控作用,我们利用烟草脆裂病毒(TRV)诱导的VIGS载体对本生烟NbCam进行RNA沉默,然后分别用EGFP替换2b蛋白的CMV突变体即CMV△2b-EGFP以及野生型CMV侵染NbCam沉默的本生烟植株,结果发现PNbCam沉默后,CMV基因组的积累量降低15%以上,CP积累量降低约60%。而且,上部系统叶上检测不到病毒的积累。同时,我们测试了NbCam下调对TMV-GFP和PVX-GFP积累的影响,结果发现:NbCam下调对TMV-GFP和PVX-GFP的接种叶蛋白积累量无明显影响。激光共聚焦显微镜结果显示CMV的侵染对NbCam的亚细胞定位基本没有影响。由此可见,NbCam正调控CMV的有效积累,可能参与病毒的复制,且具有病毒特异性。 然后,我们利用TRV诱导的VIGS载体对本生烟NbGRP mRNA进行沉默,测试NbGRP下调对CMV△2b-EGFP和野生型CMV积累量的影响,结果发现:NbGRP下调后,病毒基因组RNA1/2的积累量增加1.6倍以上,病毒2b蛋白及CP积累量增加1.8倍以上。分析CMV的侵染对NbGRP的亚细胞定位的影响时发现,CMV侵染后在一定程度上能促使NbGRP从细胞核转移到细胞质部分。以上结果说明:NbGRP负调控CMV的积累,可能参与植物对病毒的防御。 为了进一步探索与CMV复制相关的寄主蛋白种类,将健康和CMV侵染的本生烟植物液泡进行高效分离,并富集液泡膜。利用LC-MS-MS技术对液泡膜定位的蛋白进行测定,结果发现:在Mock样品中检测到177种蛋白,在CMV-Fny样品中检测到150种蛋白。对比CMV-Fny样品和Mock样品中液泡膜上蛋白的种类,筛选出28种只在CMV-Fny样品液泡膜上检测到的蛋白。在Uniport Protein数据库检索此28种蛋白,对其功能及参与的生物学过程进行归类分析。结果发现:其中有13种蛋白有结合活性,14种蛋白具有催化活性,2种蛋白具有运输活性,1种蛋白有结构分子活性,参与的生物学过程主要集中在光合作用、蛋白质折叠、应激反应、信号通路以及运输过程等。利用上述手段鉴定出的寄主蛋白对进一步分析CMV复制相关的寄主蛋白具有重要的参考意义。 综上所述,NbCam正调控CMV的积累,可能参与CMV的复制;NbGRP负调控CMV的积累;同时筛选到28种与CMV侵染相关的寄主蛋白,为挖掘与CMV复制相关的寄主蛋白提供了研究基础。