玉米褪绿斑驳病毒p25介导症状发生分子机制的研究

Maize chlorotic mottle virus (MCMV) is the dominant pathogen of corn lethal necrosis disease (CLND). In our preliminary work, p25, the coat protein of MCMV induced symptom of chlorotic necrosis in Nicotiana benthamiana. The MCMV p25 caused severe necrosis symptom once its subcellular localization was changed. Additionally, silencing of HSP90 completely inhibited the symptom mediated by p25 in N. benthamiana. These suggest that p25 is the symptom determinant of MCMV, and HSP90 is an essential host factor involved in the symptomology of p25. On the base of this novel finding, a series of studies will be performed as follows: 1) dissection of the functional domain of p25 involved in symptom development; 2) investigation of the relationship between symptom development and subcellular localization of p25; 3) characterization of the role of host factors in p25-mediated symptom development; 4) elucidation of the molecular mechanism of symptomology of the MCMV p25. The acquired data may not only unravel a novel mechanism of viral symptom development, but be helpful to clarify the pathogenic mechanism of MCMV as well as CLND.

玉米褪绿斑驳病毒 (Maize chlorotic mottle virus, MCMV)是引发玉米致死性坏死病 (CLND)的主要病原。项目前期研究发现MCMV外壳蛋白p25能够在本氏烟叶片上引发褪绿坏死；改变p25亚细胞定位，可导致更为严重的症状产生，而沉默本氏烟HSP90则完全抑制p25介导症状的发生。由此推测，p25可能是MCMV的症状决定因子，寄主因子HSP90参与p25介导的症状发生。本项目围绕这一新发现展开，拟进一步解析p25引发症状的重要功能区，阐释其胞内定位与症状发生的相关性，分析寄主因子参与症状发生的作用模式，最终探讨p25介导症状发生的分子机制。研究结果将可能揭示病毒症状发生的新机制，同时推动MCMV以及玉米致死性坏死病 (CLND)分子致病机理的研究。

玉米褪绿斑驳病毒 (Maize chlorotic mottle virus, MCMV)是引发玉米致死性坏死病 (CLND)的主要病原，对其外壳蛋白（coat protein, CP）的研究相对较少。本项目利用生物信息学分析发现MCMV外壳蛋白p25共编码236个氨基酸，蛋白N端含有核定位信号序列，C端存在跨膜结构。将世界范围内的MCMV CP构建系统发育树，发现所有MCMV CP保守程度较高。嵌合体病毒TMV-p25能够在本氏烟叶片上引发坏死和矮化症状，并造成叶绿体畸形，同时可介导TMV-p25在本氏烟上完成系统运动。将MCMV p25核定位信号缺失后，可以减轻嵌合体病毒引发的症状程度，同时由嵌合体病毒引起的叶绿体畸形和淀粉粒积累也相对减轻。而将MCMV p25 C端序列缺失后，导致嵌合体病毒系统运动严重受损。利用TRV VIGS技术沉默寄主基因，发现HSP90表达下调后完全抑制了p25介导症状的发生。基于以上结果，MCMV p25是一种多功能蛋白，可以在本氏烟上导致症状发生和介导长距离运动，而寄主因子HSP90参与了p25介导的症状发生。该研究结果将可能揭示病毒症状发生的新机制，同时推动MCMV以及玉米致死性坏死病 (CLND)分子致病机理的研究。