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关键病毒基因沉默抑制子新发现

发布时间:2015-01-06浏览次数:1078返回列表

       研究所植物基因组学重点实验室郭惠珊研究员,其早年毕业于中山大学,入选中科院“百人计划”,2005年曾荣获杰出青年基金。这项研究获得了重点基础研究发展计划(973计划),自然科学基金重点项目的资助支持。
在植物和病毒相互作用的长期过程中,两者之间存在着防御、反防御的复杂斗争关系。寄主的RNA沉默机制和病毒编码沉默抑制子就是防御-反防御斗争的典型。由黄瓜花叶病毒(CMV)编码的基因沉默抑制子2b蛋白是早在1998年就被发现的抑制子之一,CMV 2b尽管是一个只有111个氨基酸的小蛋白,却具有非常复杂的生化特性和亚细胞定位特性,包括与RNA沉默途径效应复合物的关键因子AGO蛋白互作,与短/长的dsRNA结合,靶向细胞核和核仁;CMV 2b还具有复杂的抑制子活性,包括抑制转录后基因沉默(PTGS)和依赖RNA的DNA甲基化(RdDM),抑制沉默的细胞间传递,抑制AGO蛋白的剪切活性,抑制寄主的RDR6-依赖的抗病毒途径等。
但是关于2b的这111个氨基酸究竟是如何决定的2b的这些生化特性,又是如何影响2b复杂的抑制子活性,其机制目前还研究得很不透彻。
在这篇文章中,研究人员通过分段克隆构建了CMV 2b蛋白的11个突变体,详细分析了2b各种突变体的亚细胞定位、RNA结合特性、与AGO间的互作、对PTGS和RdDM途径的抑制作用等。研究发现,2b的dsRNA的结合活性以及2b的核定位所需要的结构域与2b与AGO蛋白的互作所需要的结构域是分开的。他们鉴定出2b的核仁定位信号(NoLS)位于2b结合dsRNA的结构域(dsRBD)之间;2b和AGO蛋白的体外互作不需要dsRBD。
有趣的是,SD2b与AGO蛋白在体内的互作需要这个有功能的NoLS,并且2b和AGO的体内互作改变2b和AGO的细胞核定位。通过体内抑制子活性检测发现,2b蛋白通过捕获siRNAs、长的dsRNAs前体dsRNA,而不是通过作用于AGO蛋白,来实现其抑制子活性。也就是说,体内抑制PTGS和RdDM都不依赖于2b-AGO的相互作用。

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