js3845金沙线路李毅教授课题组与福建农林大学谢联辉教授课题组近日在PLoS Pathogens杂志上合作发表了题为“Rice stripe virus NS3 protein regulates primary miRNA processing through association with the miRNA biogenesis factor OsDRB1 and facilitates virus infection in rice”的研究论文。该研究通过遗传学、分子生物学以及生物信息学等方法，揭示了水稻条纹病毒（Rice stripe virus, RSV）编码的NS3蛋白通过调控miRNA加工从而促进病毒侵染的新机制。

miRNA在植物的生长发育过程中发挥重要功能，很多植物病毒侵染宿主后都能够诱导宿主体内的miRNA表达水平发生变化，然而病毒如何调控miRNA表达的内在机制并不清楚。该课题组长期以来一直致力于RSV的致病机理研究，发现RSV侵染后可促进一些miRNA的显著积累（Du et al., 2011），其中一些miRNAs的靶基因在防御病原侵染、生物基础代谢或生长发育等过程中发挥重要作用（Wu et al., 2015, Wu et al., 2017）。为了探究其内在机制，该课题组首先逐个分析RSV编码蛋白转基因水稻中miRNA的表达水平，发现RSV编码的非结构蛋白NS3显著促进miRNA的表达。NS3的双链RNA结合活性对促进miRNA表达是必需的，体内实验证明NS3通过结合miRNA前体从而增强miRNA前体的加工。进一步研究发现，NS3与miRNA加工复合体中的双链RNA结合蛋白1（DRB1）的双链RNA结合域2具有相互作用。DRB1可通过该功能域形成自身二聚体，这对于miRNA加工是必需的。对NS3过表达水稻进行病毒侵染分析发现，该转基因水稻对在进化上完全不同的两种病毒，即RSV（负链RNA）和水稻锯齿叶矮缩病毒（RRSV，双链RNA）侵染都更加敏感，说明NS3通过调控miRNA的生物合成帮助病毒侵染具有广谱性。

NS3是RSV编码的一个基因沉默抑制子（VSR）。已有的研究发现，病毒编码的VSRs通过抑制转录后基因沉默（post-transcriptional gene silencing, PTGS）或DNA甲基化来发挥作用。在该研究中，通过遗传学和生物化学等证据证明NS3可通过与DRB1的相互作用，促进miRNA的加工和产生。由此可见，VSR在病毒侵染宿主过程中不仅能抑制siRNA介导的PTGS，还能促进miRNA介导的PTGS，从而在多方位、多层次发挥作用。这也是首例报道病毒编码的VSR可以通过促进miRNA的加工来抑制宿主通过PTGS对病毒基因组的降解。

NS3促进miRNA加工模式图

该研究在李毅教授实验室完成，福建农林大学博士生郑立佳为该论文的第一作者，由李毅教授和福建农林大学谢联辉教授共同指导。本研究得到了国家重大基础研究计划973项目、国家自然基金重点项目、国家转基因专项等项目的资助。

原文链接：http://www.plospathogens.org/article/info:doi/10.1371/journal.ppat.1006662