陕西
辣椒轻斑驳病毒（Pepper mild mottle virus，PMMoV）是烟草花叶病毒属的一种正单链RNA病毒，是全球普遍存在的病原体，对辣椒造成严重危害。全球自然发病率接近95%。病毒编码的126 kDa蛋白是病毒的致病因子，与病毒诱导的系统性症状密切相关。然而，关于126 kDa蛋白在PMMoV致病性中作用的研究十分有限。氨基酸是植物中氮素运输的主要形式，不仅参与代谢过程，还作为信号分子调控免疫反应。但植物病毒操纵氨基酸代谢促进侵染的具体分子机制仍未阐明。
近日，安徽农业大学植物保护学院陈静教授团队在Journal of Experimental Botany发表了题为A viral protein promotes host L-asparaginase activity and weakens the asparagine-induced resistance pathway for the benefit of virus infection的研究论文。该研究阐述了PMMoV操纵植物氨基酸代谢促进病毒侵染的机制，明确了病毒感染与宿主氨基酸代谢之间的机制联系，为植物-病毒相互作用研究提供了新见解。
本研究聚焦的关键氨基酸代谢节点为L-天冬酰胺酶（L-asparaginase，LA），一种在动植物中普遍存在的酶，其核心功能是将天冬酰胺（Asn）水解为天冬氨酸（Asp）。作者通过酵母双杂交文库筛选发现了病毒蛋白126 kDa与LA的互作关系，这让作者意识到病毒可能会靶向LA-Asn/Asp的代谢通路，甚至可能是一系列植物RNA病毒共用的侵染策略。作者通过遗传学实验证实了LA在病毒侵染过程作用。
基于前人的线索，作者进一步探索出了Asn/Asp能调控多种抗病毒通路（水杨酸SA、乙烯Eth和活性氧ROS），而病毒蛋白极可能正是通过操纵LA在Asn/Asp代谢过程的作用，破解了植物的免疫防御。作者团队并未止步于单一病毒，而是将研究视野拓展至其他重要RNA病毒。结果发现，CMV、TBSV等病毒的致病蛋白同样能与LA酶互作，这表明该代谢操控策略在其他病毒中的普遍性。
该研究不仅发现病毒蛋白与宿主酶的互作，而是把长期悬而未决的“病毒如何通过氨基酸代谢操控免疫”的分子机制做了更加详细的解析，同时为抗病育种提供了氨基酸代谢这个 “免疫开关”靶点。
安徽农业大学植保学院在读博士生何勇为论文第一作者，陈静教授和祝强强讲师为通讯作者，研究生陈新月、郭岳飞、赵颖琪和本科生叶思滢，安徽农业大学蒋磊副教授、陈晓洋教授，南京农业大学钟山青年研究员赵延晓参与了研究工作。本研究得到了安徽省生物育种实验室重大科技创新研究项目、安徽省优秀青年科学基金、国家自然科学基金以及安徽省高校优秀青年科研项目的资助。
论文链接：
https://doi.org/10.1093/jxb/erag304
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