近日，10bet官网中文_bet十博体育app-【中国科学院】@广东省高等学校未来作物精准育种基础研究卓越中心、植物保护学院水稻病毒团队在Science Advances杂志发表了题为“Plant negative-strand RNA virus phosphoprotein condensates exploit host trafficking and lipid synthesis for viral factory assembly”的研究论文，揭示了水稻条纹花叶病毒（Rice stripe mosaic virus，RSMV）编码的P蛋白通过液-液相分离（Liquid-liquidphase separation，LLPS）形成生物分子凝聚体，作为病毒复制工厂（viral replication factories，VFs）的核心支架；P蛋白凝聚体通过劫持宿主囊泡运输通路间接招募磷脂酰肌醇4-激酶（PI4K），驱动磷脂酰肌醇-4-磷酸（PI4P）在病毒复制工厂内原位合成；PI4P又能促进P蛋白凝聚体的形成，从而扩大VFs并显著增强病毒复制效率。
病毒复制工厂（亦称病毒包涵体或复制复合体）作为病毒生命周期中的核心功能单元，其形成标志着病毒成功劫持宿主细胞的关键转折点。该特殊结构通过重构宿主细胞骨架及内膜系统（涵盖蛋白质/脂质合成、能量代谢、信号转导等关键功能），整合病毒蛋白、宿主因子和遗传物质形成类细胞器微环境，成为病毒基因组复制、转录调控及衣壳组装的主要场所。研究发现，不少病毒通过劫持囊泡运输途径以及脂质代谢通路，精准调控病毒复制工厂的膜结构动态组装。然而，植物负链RNA病毒能否利用寄主细胞囊泡系统启动自身复制，以及其复制工厂动态组装的调控机制尚不明确。
该研究发现RSMV P蛋白通过其内在无序区发生相分离，形成动态无膜凝聚体。该凝聚体高效招募病毒复制必需组分（N蛋白、L蛋白、病毒基因组RNA）。通过酵母筛库发现P蛋白能与COP I囊泡运输通路关键调控因子OsARF1互作，并在体内和体外均能通过其凝聚体直接招募OsARF1。利用过表达及基因编辑技术研究发现，RSMV复制依赖于OsARF1的活性。进一步研究表明，P蛋白通过与OsARF1互作招募下游磷脂酰肌醇4-激酶β（OsPI4KB）参与病毒复制，且该招募能力受OsARF1活性调控。抑制OsPI4KB活性或敲除OsPI4KB均显著降低RSMV复制能力，PI4P水解酶gh1突变体则促进RSMV侵染，表明脂质PI4P能促进RSMV的侵染。蛋白-脂质实验证实P蛋白与PI4P直接结合，且PI4P在P蛋白形成的VFs中大量富集，而体内外实验均表明PI4P促进P蛋白相分离形成凝聚体，解析了PI4P促进病毒复制工厂组装、加速病毒体内增殖积累的分子机制。相关结果也表明脂质可作为蛋白相变调节剂，植物脂质合成通路可能是作物抗病毒的潜在靶标。
植物保护学院张彤教授和周国辉教授为论文共同通讯作者，植物保护学院博士后王郅怡、已毕业硕士张静怡、测试中心黄吉雷高级实验师、植物保护学院沙干教授为论文共同第一作者，农学院谢庆军教授、植物保护学院杨新副研究员等也参与了相关研究。该研究得到了国家自然科学基金（32222071）、国家重点研发计划（2022YFA1304400）、广州市科技计划（2023B03J1313）等项目的支持。
相关论文链接：https://doi.org/10.1126/sciadv.adx7905
文图/植物保护学院
