文献解读 | 来自质体MEP途径的赤霉酸参与竹花叶病毒的积累
2022年5月6日，台湾国立中兴大学生物技术研究所Ching-Hsiu Tsai团队在《New Phytologist》上发表题为“The gibberellic acid derived from the plastidial MEP pathway is involved in the accumulation of Bamboo mosaic virus”的文章，证实赤霉酸的从头合成有助于竹花叶病毒的积累。
在这篇文章中，云克隆试剂盒【赤霉素(GA)检测试剂盒(酶联免疫吸附试验法)，CEA759Ge】受到科研工作者的认可，荣登优秀国际期刊。
宿主因素对于病毒感染的大多数步骤至关重要，包括病毒蛋白翻译、病毒复制、细胞内跟踪和细胞间运动。此外，宿主蛋白也可以削弱病毒感染。因此，确定这些宿主蛋白在病毒感染中的作用可以揭示病毒感染机制。竹花叶病毒 (BaMV) 是一种正义 RNA 病毒，含有一个单链基因组。作者试图探索BaMV侵染本氏烟草的感染机制。
首先，作者通过cDNA扩增片段长度多态性(AFLP)筛选BaMV感染后，本氏烟草中的差异表达基因，发现1-脱氧-d -木酮糖-5-磷酸还原异构酶(NbDXR)基因表达上调。DXR是2- c -甲基-d -赤藓糖醇-4-磷酸(MEP)途径中的关键酶。作者用BaMV分别侵染NbDXR敲低和过表达的本氏烟草，结果表明NbDXR 参与了BaMV 的积累。用 DXR 功能抑制剂处理叶片可减少 BaMV 积累。共聚焦显微镜亚细胞定位证实 DXR 是一种叶绿体定位蛋白。此外，MEP 途径中的一种酶 1-羟基-2-甲基-2-(E)-丁烯基-4-二磷酸还原酶的敲除也减少了 BaMV 的积累。异戊烯基焦磷酸处理使BaMV在原生质体中的积累显著增加。因此，MEP 途径的代谢物可能与 BaMV 感染有关。为了确定参与 BaMV 积累的关键成分，作者敲低了类异戊二烯合成的关键酶 NbGGPPS11 或 NbGGPPS2，发现只有 NbGGPPS2 参与 BaMV 感染。NbGGPPS2合成的GGPP以赤霉素(GA)合成而闻名。作者通过在叶子上外源供应GA来证实GA的从头合成有助于BaMV的积累。
综上所述，作者提出在 BaMV 感染后DXR的表达上调可以触发叶绿体中 MEP 途径的代谢过程。MEP 途径的产物涉及特定酶 GGPPS2，该酶合成用于 GA 生物合成的 GGPP；新合成的 GA 可以协助 BaMV 在叶绿体中积累。
