生命科学学院在RNA病毒致病机制研究上取得阶段性突破

生命科学学院杜志游博士研究小组日前在RNA病毒的致病机制研究方面取得阶段性突破，研究成果2014年已发表在病毒学和植物学领域顶级期刊Journal of Virology 和Plant Physiology。

黄瓜花叶病毒（CMV）是一种最为重要的植物病毒之一，且被作为模式病毒用于病毒与寄主的分子互作研究。病毒的致病性是病毒最为重要的生物学特征之一，病毒致病过程分子机理是病毒学研究的热点。在欧美和日本等发达国家，均有知名病毒学实验室从事CMV的致病机制研究。CMV编码1个多功能蛋白2b，该蛋白是最早被证实的RNA沉默抑制子，而且是病毒致病的决定因子。杜志游等通过分子生物学手段，改变CMV 2b蛋白的亚细胞定位，进而分析亚细胞定位的改变对2b蛋白功能的影响。首次发现细胞核定位的2b蛋白与CMV的致病性有关，而2b蛋白抑制抗病毒RNA沉默主要发生在细胞质。根据研究结果，杜志游等推测CMV 2b蛋白在细胞质和细胞核的分布将允许CMV调控在病毒积累和对寄主危害之间的平衡，使得病毒最大程度地得到受益。(Du Z* et al. Nuclear-cytoplasmic partitioning of the Cucumber mosaic virus 2b protein determines the balance between its roles as a virulence determinant and RNA silencing suppressor. Journal of Virology, 2014, doi:10.1128/JVI.00284-14.)

另一工作是有关拟南芥microRNA调控CMV致病性的机制研究。杜志游等通过比较2b蛋白转基因拟南芥和拟南芥突变体的表型相似性，进而通过生化和分子生物学实验，推测microRNA159在CMV诱导病毒致病性中扮演重要的角色。为了证实他们的推测，杜志游等首次建立了microRNA模拟靶序列的病毒表达载体，进而利用建立的病毒载体分析了micro159功能的干扰对病毒症状的影响。最后通过反向遗传实验证实miRNA159在CMV疾病症状的诱导方面扮演重要的作用。(Du Z*et al. Using a Viral Vector to Reveal the Role of MicroRNA159 in Disease Symptom Induction by a Severe Strain of Cucumber mosaic virus. Plant Physiology, 2014, 164:1378-1388.)

基于以上研究结果，他们描绘并提出了CMV致病的分子机制模式图（见下图）。目前，杜志游博士实验室正尝试利用遗传学、分子和生化、细胞生物学等手段研究2b蛋白在细胞核中的作用机制。