来源 | 中国农科院植保所
近日，中国农科院植保所作物有害生物功能基因组研究创新团队在New Phytologist在线发表了题为“Nuclear exportin 1 facilitates turnip mosaic virus infection by exporting the sumoylated viral replicase and by repressing plant immunity”的研究论文。该研究发现了植物中的细胞核输出蛋白XPO1能够将苏木化修饰的病毒复制酶NIb从细胞核转运至细胞质囊泡中，从而启动病毒复制、促进病毒的侵染。
马铃薯Y病毒科病毒是种类最多的植物RNA病毒，在全球的马铃薯、大豆、油菜、桃和白菜等粮食作物、经济作物、果树和蔬菜上造成严重的经济损失。芜菁花叶病毒 （TuMV） 是该科病毒的代种，主要侵染十字花科蔬菜。TuMV的复制酶NIb蛋白存在于细胞核中，然而，TuMV在细胞质中的囊泡中进行复制。NIb作为病毒复制的核心组分需要多种寄主因子参与。为了明确哪些寄主因子参与这些过程，作物有害生物功能基因组研究创新团队以TuMV NIb为诱饵，筛选出本氏烟和拟南芥的细胞核输出蛋白XPO1能够直接结合NIb蛋白。
研究发现XPO1的N端的核输入结构域Importin-beta和C端的核输出结构域CRM1分别负责NIb的核输入和核输出，苏木化修饰是XPO1介导NIb输出细胞核的关键分子开关，XPO1能够输出在细胞核中发生苏木化修饰的NIb及其他植物因子并转运到囊泡中，从而启动病毒复制、促进病毒的侵染。此外，XPO1对调控植物病害抗性的关键基因 NPR1 诱导的植物防卫反应中也发挥了重要作用。将 XPO1 突变后能阻止多种植物RNA病毒的复制，使植物获得广谱抗病毒特性。
该研究阐明了XPO1介导RNA病毒复制酶从细胞核转运至细胞质启动病毒复制的机制，并为植物广谱抗病性提供了靶点。
中国农业科学院植物保护研究所博士生张明振为论文的第一作者，中国农业科学院植物保护研究所的李方方研究员为该论文的通讯作者，中国农科院植保所周雪平教授参与了相关工作。
原文链接：
https://nph.onlinelibrary.wiley.com/share/BFTQZQTDMKAGUVAXEGUV?target=10.1111/nph.17657.