近日，中國農業(yè)科學院植物保護研究所作物病原生物功能基因組研究創(chuàng)新團隊在Science China-Life Sciences（即時IF=9.463）上在線發(fā)表題為“Cucumber green mottle mosaic virus encodes additional small proteins with specific subcellular localizations and virulence function”的研究論文。該研究以煙草花葉病毒屬（Tobamovirus）中的黃瓜綠斑駁花葉病毒（CGMMV）為模型，揭示了煙草花葉病毒屬病毒新蛋白編碼策略，并驗證了正單鏈RNA（+ssRNA）病毒的-RNA能夠編碼功能蛋白的觀點（Gong et al., Molecular Plant, 2023）。

 

　　CGMMV在我國被列為全國農業(yè)植物檢疫性有害生物，主要侵染葫蘆科作物如西瓜、黃瓜、甜瓜等，在世界范圍內造成嚴重危害。CGMMV是一種正單鏈RNA病毒。+ssRNA病毒在復制過程中需要合成負義RNA（-RNA）作為病毒的復制中間體，一般認為不具有編碼能力。近年來，越來越多的證據表明+ssRNA病毒的負鏈RNA可能具有潛在編碼能力，但煙草花葉病毒屬成員是否具備類似的編碼策略還有待證實。

 

　　該研究對大量煙草花葉病毒屬病毒進行了分析，發(fā)現它們的負鏈上存在大量保守小ORF，并命名為rORF。以CGMMV和煙草花葉病毒（Tobacco mosaic virus, TMV）作為模型對這些rORFs進行了分析，發(fā)現其編碼蛋白具備特殊的亞細胞定位，如過氧化物酶體、核仁等。此外，這些 rORF可能利用內部核糖體進入位點（IRES）翻譯這些小蛋白質。進一步的功能分析發(fā)現，這些新的 rORF 在病毒侵染過程中發(fā)揮了重要作用。例如，定位于過氧化物酶體的 CGMMV rORF1 與病毒復制相關蛋白存在相互作用，對病毒的完全毒力至關重要。結合結構預測模型ColabFold進行篩選，發(fā)現CGMMV rORF1可與過氧化物酶體蛋白PEX3互作，PEX3進一步引導rORF1到達過氧化物酶體，從而促進病毒侵染。這些結果不僅拓展了煙草花葉病毒屬病毒已知的蛋白質組，也加深了對+ssRNA病毒編碼策略的理解。同時揭示了過氧化物酶體作為病毒靶向的新型細胞器，在病毒與植物的軍備競賽中具有重要作用，為開發(fā)植物抗病毒策略提供新的思路和見解。

 

　　中國農業(yè)科學院植物保護研究所博士后龔攀（現長江大學教授）、碩士生高夢欣、博士畢業(yè)生陳雅琳（現河北農業(yè)大學副教授）為論文的共同第一作者，周雪平教授和李 方方研究員為論文通訊作者，

 

　　上海市農業(yè)科學院園藝研究所張輝研究員、福建醫(yī)科大學基礎醫(yī)學院沈慶湯副研究員、湖南省農業(yè)科學院植物保護研究所劉勇研究員、圖賓根大學Rosa Lozano-Duran教授和加拿大農業(yè)部Aiming Wang博士等參與了該項研究工作。本研究得到了國家自然科學基金項目（32320103010和32172385）、博士后創(chuàng)新人才支持計劃（BX20220345）、云南省科技項目（202202AE090022）的資助。