貴州大學：相分離凝聚體抑制劑為植物病毒防控開辟新路徑
 2025年2月27日，貴州大學綠色農藥全國重點實驗室博士生昝寧寧作為第一作者，宋潤江教授和宋寶安院士作為共同通訊作者，在國際知名學術期刊《Nature Communications》中在線發(fā)表“Rational design of phytovirucide inhibiting nucleocapsid protein aggregation in tomato spotted wilt virus”為題的研究論文。團隊根據“靶向抑制致病蛋白凝聚體”策略，成功發(fā)現了一種小分子Z9，該化合物能夠有效抑制TSWVN與RNA共凝聚體的形成，進而顯著降低病毒增殖。研究獲國家自然科學基金(32302388和32330087)的支持。

植物病毒病是農業(yè)生產中僅次于真菌的第二大類世界性植物病害，其中番茄斑萎病毒(Tomato spotted wilt virus, TSWV)危害尤為嚴重。TSWV寄主范圍廣泛，涵蓋茄科、葫蘆科、豆科、葉菜類等重要作物，每年造成的經濟損失達十億美元以上。目前，TSWV在我國不同省份呈現出快速蔓延趨勢，給蔬菜產業(yè)的產量和品質造成嚴重威脅。然而，現有的抗植物病毒藥物種類有限，對該病毒難以達到有效防治效果。因此，創(chuàng)制新型高效、綠色友好且作用機制新穎的抗TSWV活性藥物分子具有重要的現實意義。

  通過相分離形成的凝聚體在疾病發(fā)生和發(fā)展過程中扮演關鍵角色，如何有效調節(jié)致病蛋白凝聚體已成為在醫(yī)學領域備受關注的防治策略。近年來，多種植物病毒(BYSMV、TYMaV、TBSV和CIRV等)編碼的蛋白被發(fā)現可以形成凝聚體，對病毒的復制、組裝和致病性至關重要。然而，在農業(yè)領域，凝聚體調節(jié)劑的研究仍處于起步階段，尚未取得實質性進展。

  該研究通過合理設計合成了一系列潛在的凝聚體抑制劑，發(fā)現Z9通過直接靶向TSWV N蛋白，抑制病毒核糖核蛋白復合物的轉錄與復制，顯著降低病毒增殖。Z9可消除葉片細胞和原生質體中的N蛋白凝聚體。為進一步解析其作用機制，研究發(fā)現Z9主要作用于N蛋白的核酸結合區(qū)域，關鍵結合位點為R94和Y184。結合位點缺失顯著降低了N蛋白的RNA結合能力，導致突變體NR94A&Y184A難以在體內外形成凝聚體，這種凝聚體的減少削弱了N蛋白的體內穩(wěn)定性。研究最終證實，Z9通過干擾N蛋白與RNA的結合，誘導N蛋白降解，從而抑制病毒增殖。這項成果為植物病毒的防控提供了重要的理論依據和新策略。

圖為Z9有效抑制TSWV N與RNA共凝聚體的形成

文獻信息：

Ningning Zan, Jiao Li, Jiahui Yao, Shang Wu, Jianzhuan Li, Feifei Chen, Baoan Song, Runjiang Song. Rational design of phytovirucide inhibiting nucleocapsid protein aggregation in tomato spotted wilt virus. Nature Commun. 2025, 16, 2034. https://www.nature.com/articles/s41467-025-57281-z.

文章中擬南芥原生質體的提取和轉化使用了RTU4072 植物原生質體制備及轉化試劑盒。