与瓜类褪绿黄化病毒P22互作的黄瓜蛋白RPS21的功能研究及CCYV编码的移动蛋白的鉴定

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瓜类褪绿黄化病毒(Cucurbit chlorotic yellows virus,CCYV)属于长线形病毒科(Closteroviridae)毛型病毒属(Crinivirus),侵染黄瓜、甜瓜等瓜类作物,造成严重的经济损失。目前有关该病毒的研究主要集中在病毒基因组序列、病毒分子检测和介体传毒等方面,CCYV在侵染过程中与寄主的互作机制以及CCYV编码的移动蛋白尚不明确。病毒编码的沉默抑制子蛋白和移动蛋白是病毒侵染的关键蛋白,鉴定病毒编码的移动蛋白及研究与沉默抑制子蛋白互作的寄主因子都将有助于阐明病毒的侵染机制。因此,本研究从以下两个方面开展工作,主要结果如下:P22蛋白是CCYV RNA1 3’末端的分子量为22kD的蛋白,黄瓜核糖体蛋白RPS21(Ribosome protein S21)为小核糖体亚基蛋白S21,在实验室的前期工作中已经明确了 P22与RPS21在酵母中的互作,为了进一步验证体内互作情况,我们利用双分子荧光互补(Bimolecule fluorescence complementarity,BIFC)和共定位技术验证了二者的体内互作;通过构建RPS21的缺失突变体,转化农杆菌浸润本生烟,明确了核定位信号是91-145位氨基酸;通过酵母共转化和BIFC明确了 RPS21的互作功能域是N端的1-145位氨基酸;利用酵母共转化明确了 P22的互作功能域是68-128位氨基酸和129-188位氨基酸;RPS21与CCYV 编码的其余九个病毒蛋白(P4.9、P1-6、P2-6、P9、P26、P59、CP、CPm、HSP70)的酵母共转化结果表明RPS21与P4.9、P2-6、P59之间也存在互作。为了验证RPS21与P22互作对P22沉默抑制子活性的影响,将PGD3mycRPS21、PGD3flagP22和PGDGFP三者共浸润本生烟,以PGD3mycGUS作为对照,3天后进行荧光强度分析以及Western Blot检测,结果表明,RPS21存在时GFP荧光强度降低,而且GFP蛋白的表达水平显著下降,通过半定量RT-PCR检测P22的表达水平,结果表明RPS21存在时,P22的表达水平降低。通过构建十个病毒蛋白的荧光表达载体,明确了 CCYV编码的十个病毒蛋白的亚细胞定位均为核质定位,其中P4.9-GFP、P1-6-GFP、P9-GFP、HSP70-GFP转化农杆菌浸润本生烟后荧光细胞数明显多于其它融合表达的蛋白,我们选取P4.9、P1-6、P9进行深入研究,通过与PGDGFP共浸润,用PGD3mycGUS作为对照,结果表明,P4.9、P1-6、P9均能促进GFP荧光向周围扩散。通过苯胺蓝染色观察发现P4.9能与胞间连丝共定位;通过内质网和高尔基体的荧光蛋白进行共定位,结果表明P4.9能够与内质网共定位,而与高尔基体不能共定位。
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