水稻条纹病毒NSvc2蛋白在本氏烟中的亚细胞定位研究

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水稻条纹病毒(Rice stripe virus, RSV)属于纤细病毒属(Tenuivirus),是引起水稻条纹叶枯病的病原物,病毒粒子呈长丝状、无包膜,在介体灰飞虱(Laodelphax striatellus)体内循回增殖且以持久方式经卵传播。RSV与布尼亚病毒科(Bunyaviridae)成员具有非常近的亲缘关系,其编码的NSvc2糖蛋白与布尼亚病毒科病毒的糖蛋白GP有很多相似之处。布尼亚病毒的糖蛋白定位到高尔基体并对于该科病毒形成球形、有包膜的病毒粒子具有决定性作用。而RSV编码同源糖蛋白NSvc2却没有形成具有包膜的球形病毒粒子,而且对NSvc2在寄主细胞中的行为特征研究甚少。为了回答上述问题,本文就RSV NSvc2糖蛋白在寄主本氏烟中的亚细胞内的定位情况展开了系统的研究。首先将黄色荧光蛋白YFP融合于NSvc2-N. NSvc2-C和NSvc2蛋白的羧基端构建载体NSvc2-N-YFP. NSvc2-C-YFP和NSvc2-YFP,通过农杆菌共浸润方法将其分别与内质网标记物mCherry-HDEL和高尔基体标记物Man49-mCherry注射于本氏烟(Nicotiana benthamiana)叶片细胞内共表达,结果发现NSvc2-N-YFP在本氏烟细胞内单独表达时定位于高尔基体,而NSvc2-C-YFP在本氏烟细胞内单独表达时却积累于内质网上,并且当两者共同表达时NSvc2-C全部从内质网聚集到高尔基体上,而且在膜蛋白酵母双杂交体系中NSvc2-N蛋白的确与NSvc2-C蛋白互作;进一步将NSvc2-N-YFP或NSvc2-YFP与内质网输出位点(ERES)标记物共浸润本氏烟发现NSvc2糖蛋白从内质网到高尔基体的转运过程依赖于有功能的COP Ⅱ途径,将二者与COP Ⅰ囊泡的标记物Arfl-CFP共浸润本氏烟时发现该转运过程同样依赖有活性的逆行的运输途径,即COP I途径。本研究发现无包膜长丝状的纤细病毒属病毒RSV的糖蛋白在植物细胞中定位到高尔基体。鉴于布尼亚病毒科病毒的糖蛋白定位于高尔基体对有包膜的球状病毒粒子的装配和介体传毒具有非常重要的作用,因此RSV NSvc2蛋白定位于高尔基体对于糖蛋白的修饰和成熟可能起着至关重要的作用,这一过程可能有助于RSV丝状病毒粒体的附着和随后的介体传播,本研究为探究RSV病毒粒子的线形结构和介体传播机制提供了一种新的思路。
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