病毒的獨(dú)特控制機(jī)制

日期：2017-01-11 08:50:29

清華大學(xué)生科院，中科院動(dòng)物研究所，以及加州大學(xué)河濱分校的研究人員發(fā)現(xiàn)了一種病毒蛋白的新功能，利用這些新知可以對(duì)抗由蚊子和蚜蟲等節(jié)肢動(dòng)物傳播的致命病毒。研究人員揭示了黃瓜花葉病毒操控宿主植物，為其釋放吸引蚜蟲的氣味的分子機(jī)制（蚜蟲能傳播這種病毒）。

這一研究成果公布在1月6日的Cell Research雜志上。文章的通訊作者分別是清華大學(xué)的謝道昕（Daoxin Xie）教授，中科院動(dòng)物研究所的康樂（Le Kang）院士，以及加州大學(xué)河濱分校的丁守偉（Shou-Wei Ding）教授。

黃瓜花葉病毒在全球迅速蔓延，對(duì)包括多種景觀美化的植物，以及蔬菜作物，如番茄，胡椒，萵苣和黃瓜等造成了不可逆的損害，這項(xiàng)研究將有助于研發(fā)出具有更多抗病性的蔬菜和更大產(chǎn)量的農(nóng)作物品種。

植物和人類中的許多重要疾病都是由病原體引起，如上述的黃瓜花葉病毒，還有寨卡病毒。這些病原體有共同的特征，那就是通過攜帶疾病的節(jié)肢動(dòng)物進(jìn)行傳播，病原體與宿主和傳播動(dòng)物之間的分子關(guān)聯(lián)，影響了病原體的出現(xiàn)與成功繁殖。

植物對(duì)黃瓜花葉病毒和其他病毒的主要防御是通過RNA干擾（RNAi）引導(dǎo)的。丁教授研究組之前曾發(fā)現(xiàn)黃瓜花葉病毒中的一種蛋白：2b蛋白能阻止植物進(jìn)行抗病毒RNA干擾。最新研究在此基礎(chǔ)上，進(jìn)一步發(fā)現(xiàn)一些病原體可以操縱植物和動(dòng)物，讓其釋放異味，吸引傳播病原體的蚊子和蚜蟲。

雖然此前針對(duì)這一廣義概念，科學(xué)家們提出了作用機(jī)制，但是具體的宿主操控分子機(jī)制迄今并不清楚，尤其是病原體采用的特異效應(yīng)物，以及它們靶向宿主的途徑仍是未知之謎。

這項(xiàng)研究做出了解答：研究人員發(fā)現(xiàn)蚜蟲傳播的黃瓜花葉病毒利用其2b蛋白，抑制植物中特定的激素途徑，從而導(dǎo)致蚜蟲載體對(duì)被感染的植物更具吸引力。這種激素被稱為茉莉酸（Jasmonic acid,JA），茉莉酸及其衍生物被統(tǒng)稱為茉莉素，作為一類具有共同的環(huán)戊烷酮結(jié)構(gòu)的新型天然植物激素，茉莉素具有廣泛的生理作用，近年來的研究表明植物利用茉莉素作為重要的防御信號(hào)來抵御昆蟲攻擊以及病原體感染。謝道昕教授多年來致力于這種激素的研究，曾在Molecular Cell雜志上發(fā)文，詳細(xì)解釋了茉莉素的作用機(jī)制。

這項(xiàng)新發(fā)現(xiàn)第一次發(fā)現(xiàn)關(guān)鍵病毒效應(yīng)蛋白可以通過氣味作為吸引昆蟲的載體，而且這也是第一次指出一種植物激素是介導(dǎo)昆蟲載體對(duì)受感染植物吸引力的主要宿主因子。

這一研究也指出了一條通過靶向病毒效應(yīng)子蛋白，或者疾病載體宿主激素的控制病毒疾病的新方法。