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    農學院生物所吳建祥、周雪平教授團隊在Autophagy上發表論文揭示水稻黑條病毒侵染引起灰飛虱細胞自噬的分子機制

    編輯:吳旻 來源:農業與生物技術學院中文網 時間:2021年08月02日 訪問次數:10  源地址

    植物病毒是嚴重危害作物生產的重要病原。其中由灰飛虱傳播的水稻黑條矮縮病毒(rice black-streaked dwarf virus, RBSDV)是禾本科作物上的最重要病毒病原之一,其侵染水稻引起水稻黑條矮縮病,侵染玉米引起玉米粗縮病,侵染小麥引起小麥綠矮病,每年造成我國糧食作物產量的巨大損失。揭示病毒的傳播機制對作物病毒病的防控具有十分重要的意義。

    2021727日,浙江大學農業與生物技術學院吳建祥、周雪平教授團隊在國際知名期刊《Autophagy》發表了題為“Rice black-streaked dwarf virus P10 promotes phosphorylation of GAPDH (glyceraldehyde-3-phosphate dehydrogenase) to induce autophagy in Laodelphax striatellus的研究論文,揭示了RBSDV引起傳毒介體灰飛虱細胞自噬的分子機制,為該病毒的防控提供了新的理論依據。

    吳建祥、周雪平教授團隊研究發現,RBSDV侵染早期能誘導灰飛虱細胞發生自噬,激活灰飛虱體內自噬通路能夠抑制RBSDV的侵染和復制,而抑制細胞自噬則促進RBSDV的侵染和復制,并提高攜毒灰飛虱的死亡率,表明自噬作為先天性免疫的一種,在抵抗RBSDV侵染過程中起到重要的作用。進一步研究發現僅病毒編碼的主要衣殼蛋白P10就能引起灰飛虱和Sf9細胞自噬。酵母文庫篩選實驗鑒定到與RBSDV P10互作的灰飛虱LsGAPDH蛋白,且兩者在昆蟲細胞內存在共定位。深入研究發現,表達RBSDV P10蛋白的Sf9細胞促進AMPKGAPDH的磷酸化,并導致磷酸化的GAPDH入核激活細胞自噬。同時發現,RBSDV侵染或飼喂重組表達的RBSDV P10蛋白也會促進灰飛虱細胞的LsAMPKLsGAPDH蛋白的磷酸化及GAPDH入核并激活灰飛虱細胞自噬。Co-IP和體外磷酸化等實驗發現AMPKGAPDH互作,磷酸化的AMPK能磷酸化GAPDH,沉默AMPK基因能抑制RBSDV P10所引起的GAPDH磷酸化、入核及自噬發生。以上研究結果表明,RBSDV侵染或RBSDV P10能引起AMPK磷酸化,磷酸化的AMPK能進一步磷酸化GAPDH,磷酸化的GAPDH進核并與Sir1互作從而激活自噬。本研究解析了RBSDV侵染介體昆蟲引起自噬的分子機制,有助于深入了解該病毒與傳毒介體的互作關系,并為該病毒病的防控提供新的思路和策略。

    浙江大學農業與生物技術學院吳建祥教授、周雪平教授和傅帥博士后為本論文的共同通訊作者,王琦博士、盧莉娜博士為本論文的共同第一作者。本研究得到國家自然科學基金和國家重點研發計劃資金資助。

    原文鏈接:

    https://www.tandfonline.com/doi/full/10.1080/15548627.2021.1954773?src

    1RBSDV侵染灰飛虱激活灰飛虱中腸細胞自噬

    2RBSDV P10誘發灰飛虱細胞自噬模式圖


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