大麦条纹花叶病毒(Barleystripemosaic virus， BSMV)是一种正义单链RNA病毒,由3条RNA链组成。RNAα链编码病毒的复制酶大亚基αa,RNAβ链编码外壳蛋白和三联体运动蛋白TGB1、TGB2和TGB3, RNAγ链编码复制酶γa和多功能蛋白γb。TGB1是一个多功能蛋白,具有结合ssRNA和dsRNA、ATPase、RNA helicase等功能,其N末端包含2个富含碱性氨基酸的区域,功能未知。在瞬时表达的情况下,TGB1主要定位于细胞质中,在病毒侵染的条件下定位到胞间连丝(PD)上。但关于TGB1的核质分布及其生物学功能、与TGB1互作并参与形成病毒核糖核蛋白(vRNP)运动复合物的寄主蛋白尚未见报道。本研究对TGB1蛋白的核质穿梭及劫持核仁纤维蛋白fibrillarin (Fib2)的功能进行了分析,也初步探索了 TGB1与BSMV从复制向运动转换的关系。在前期研究TGB1被蛋白激酶CK2α磷酸化的过程中,我们发现TGB1可以和CK2α共定位于细胞质和细胞核。为验证TGB1的核定位及分析核定位对BSMV侵染的影响,利用激光共聚焦显微镜(LSCM)、免疫胶体金和核质分离等实验,确认了 TGB1是一种核质分布蛋白,既可以定位于细胞质,也可以定位到细胞核和核仁中,且通过经典的importinα/β途径进核。TGB1的核质穿梭对BSMV胞间运动是必需的,强制TGB1进核影响了 BSMV的胞间运动,强制TGB1进核或出核均扰乱了 BSMV的系统运动。TGB1 N末端2个富含碱性氨基酸的区域的功能有所不同,aa 95-104 是其核仁定位信号(nucleolar localization signal, NoLS),而 aa 227-238 是核定位信号(nuclear localization signal, NLS)。NoLS和NLS突变显著影响了 BSMV在本生烟上的胞间和长距离运动,但是NoLS的突变不影响BSMV在大麦上的系统侵染,体现出了本生烟和大麦作为BSMV寄主的差异性。通过BiFC、免疫共沉淀(Co-IP)和Pull-down实验,证明TGB1可以和核仁纤维蛋白fibrillarin(Fib2)的GAR结构域直接互作,TGB1的NoLS和NLS突变都会影响TGB1与Fib2的互作,说明进入核仁很可能是TGB1和Fib2互作的前提。BSMV侵染会诱导Fib2表达量上调,超表达Fib2对BSMV侵染没有影响,而通过转基因下调fib2的表达则降低了 BSMV的积累量和胞间运动能力。此外,在病毒侵染条件下,TGB1可以和Fib2共定位在PD上,Fib2还可以与TGB1、BSMV RNA在靠近细胞壁的地方共定位,说明TGB1很可能是劫持了 Fib2,使其重定位到胞间连丝并成为vRNP的一个组分,从而促进了 BSMV的胞间运动。本研究首次报道了 Fib2参与了 RNA病毒的胞间运动。TGB1是vRNP的核心成分,结合病毒RNA并进行胞间和长距离运动,但是TGB1在什么场所结合病毒RNA却并不清楚。通过IP实验发现,TGB1可能和BSMV复制系统有联系,在病毒侵染或者仅复制条件下,TGB1可以定位到叶绿体周围,并且这种定位可能是由病毒RNA介导的,而与复制酶αa、γb以及RNAβ链编码的CP、TGB2、TGB3无关。通过构建TGB1不表达的突变体,发现TGB1不表达促进了 BSMV的复制。推测TGB1可能通过定位到叶绿体周围偶联了病毒的复制和运动,通过抑制病毒的复制促进了病毒从复制向运动的转换。TGB1的核质穿梭及其在病毒的胞间和系统运动中新功能的发现、核仁纤维蛋白Fib2通过Fib2-TGB1的互作被TGB1劫持到vRNP复合物中并使其重定位到胞间连丝以促进病毒的胞间移动,这些研究结果有助于我们深刻理解RNA病毒蛋白核质穿梭的生物学功能,也将增加我们对核仁纤维蛋白Fib2在病毒运动过程中的作用,以及BSMV TGB1多功能性的新认识。