中国番茄黄化曲叶病毒卫星DNA编码的βC1与寄主因子NtRFP的互作机制研究

The βC1 protein of Tomato yellow leaf curl China betasatellite (TYLCCNB) functions as a RNA silencing suppressor and pathogenicity determinant. Tobacco NtRFP is a host factor interacting with βC1 protein. The project will focus on the mechanism of the interaction between βC1 and NtRFP. We will dissect the domains necessary for βC1 and NtRFP interaction, effects of NtRFP on TYLCCNV/TYLCCNB infection and symptom appearance, whether NtRFP mediates βC1 ubiquitination and the ubiquitination sites of βC1, whether βC1 is degraded by 26S proteasomes in Nicotiana. tabacum cells, as well as effects of βC1 ubiquitination site mutations on virus infection and symptom appearance, so that we can assess the biological significance of βC1-NtRFP interaction and NtRFP mediating βC1 ubiquitination. The above results obtained in this study will uncover the mechanisms of the geminivirus pathogenicity and plant antiviral defense response.

中国番茄黄化曲叶病毒（Tomato yellow leaf curl China virus，TYLCCNV）卫星DNA编码的βC1蛋白（TYLCCNB-βC1）是一个RNA沉默抑制子和症状决定因子，申请者已经确定与βC1蛋白互作的一个植物寄主因子为NtRFP。本项目拟围绕βC1蛋白与NtRFP的互作机制开展研究，鉴定NtRFP与βC1互作的结构域，确定NtRFP在病毒侵染和症状形成中的作用，研究NtRFP是否介导βC1蛋白的泛素化，并确定βC1蛋白的泛素化位点，明确βC1蛋白在普通烟中是否能被26S蛋白酶体降解，比较分析βC1蛋白不能被泛素化的突变体的致病性，从而明确植物通过NtRFP蛋白与βC1蛋白互作并介导其泛素化的生物学意义。上述工作的开展，可望了解双生病毒致病及寄主植物抗病毒机理。

中国番茄黄化曲叶病毒（Tomato yellow leaf curl China virus，TYLCCNV）卫星DNA编码的βC1蛋白（TYLCCNB-βC1）是一个致病因子。为明确βC1蛋白的致病机理，以βC1蛋白为诱饵通过酵母双杂交方法从烟草cDNA文库中筛选得到一个RING-finger蛋白NtRFP1能与其互作。BiFC和Co-IP实验进一步明确了两者能在植物体内互作。过表达NtRFP1蛋白能减弱病毒症状，而沉默NtRFP1蛋白则病毒症状加重。体外泛素化实验表明NtRFP1蛋白是个有功能的E3泛素连接酶，能泛素化βC1蛋白，并且RING-finger功能域对其E3酶的活性以及泛素化βC1蛋白是必需的。此外，βC1蛋白在植物体内也存在泛素化形式，并且能被26S蛋白酶体所降解；而NtRFP1蛋白能促进βC1蛋白通过26S蛋白酶体降解，并影响βC1蛋白所诱发的症状。综合以上结果表明普通烟中一个新的E3连接酶NtRFP1蛋白通过泛素化βC1蛋白来介导其通过泛素/26S蛋白酶途径降解来影响病毒侵染，进而起到植物对病毒的防御作用。