近日，中國農(nóng)業(yè)科學院植物保護研究所創(chuàng)新團隊聯(lián)合浙江大學科研團隊以水稻上的重要病毒水稻條紋病毒（RSV）為主要研究對象，發(fā)現(xiàn)在水稻條紋病毒侵染過程中，植物利用非折疊蛋白反應通過雙重作用調(diào)節(jié)病毒運動蛋白的積累，從而調(diào)控病毒的侵染。相關研究發(fā)表在《公共科學圖書館 病原體（PLoS Pathogens）》上。
據(jù)創(chuàng)新團隊首席周雪平教授介紹，在植物體中當細胞面對一些生物或非生物刺激，例如植物病毒侵染時，細胞會激活一系列被統(tǒng)稱為非折疊蛋白反應（UPR）的生物學過程，包括上調(diào)分子伴侶蛋白表達、激活蛋白降解通路（泛素蛋白酶體、細胞自噬）、增加內(nèi)質(zhì)網(wǎng)合成、抑制蛋白翻譯等。然而，非折疊蛋白反應是如何調(diào)節(jié)植物病毒侵染的具體機制一直不明。
該團隊在研究中發(fā)現(xiàn)水稻條紋病毒侵染可以激發(fā)植物細胞非折疊蛋白反應，而非折疊蛋白反應在調(diào)控該病毒侵染中發(fā)揮著雙重作用。一方面，水稻條紋病毒侵染誘導的非折疊蛋白反應激活了重要的蛋白降解途徑：細胞自噬，導致病毒的運動蛋白NSvc4被降解；另一方面，非折疊蛋白反應還上調(diào)了植物分子伴侶蛋白MIP1的表達，MIP1能與NSvc4互作從而抑制NSvc4的降解。此外，該研究還證明了本氏煙中 NbMIP1 和水稻中的同源基因 OsDjA5 均能利于水稻條紋病毒的侵染。因此，通過基因編輯等技術對OsDjA5進行突變可獲得抗病毒的水稻新種質(zhì)。
該研究提出了非折疊蛋白反應在寄主防衛(wèi)與病毒侵染中發(fā)揮了雙重作用，非折疊蛋白反應既能制病毒侵染，其誘發(fā)的寄主因子又能被病毒劫持促進病毒侵染，這是病毒和植物之間軍備競賽的一個新案例。研究發(fā)現(xiàn)的新基因可進一步用于水稻抗病育種中。
該研究得到水稻產(chǎn)業(yè)技術體系科研專項經(jīng)費和國家自然科學基金等項目的資助。（通訊員 歐陽燦彬）
原文鏈接：https://journals.plos.org/plospathogens/article?id="10.1371/journal.ppat.1009370
水稻條紋病毒侵染誘導的非折疊蛋白反應激活了植物細胞自噬途徑示意圖
