Вирус собирает ферменты в кучу и обезоруживает растение

Исследователи из Токийского университета описали, как белок растительного вируса подавляет важный защитный механизм растения, который запоминает генетическую информацию вируса. Это открытие предоставляет новую мишень для разработки первых в истории химических средств против растительных вирусов, ежегодно наносящих глобальный ущерб урожаю более чем на $60 млрд.

Вирусы, вторгаясь в клетку, используют свой генетический материал, чтобы захватить её механизмы и заставить производить вирусные белки и новые вирусы. Все клетки — от грибов до растений и млекопитающих — используют РНК-сайленсинг. Этот клеточный процесс важен для регуляции экспрессии генов, а также служит ключевым защитным механизмом. С помощью РНК-сайленсинга клетки растения распознают вирусный генетический материал, запоминают и копируют его, чтобы предупредить другие клетки организма и уничтожить вирус.

Известно, что вирусы борются с помощью супрессоров РНК-сайленсинга — белков, подавляющих этот защитный механизм. Однако как именно они мешают записи вирусной генетической информации, было неизвестно.

Теперь исследовательская группа под руководством профессора Шигетоу Намбы и доктора Юкари Окано впервые показала, что белок растительного вируса TGBp1 обезоруживает РНК-сайленсинг, заставляя два фермента, участвующих в производстве копий вирусной генетической информации, агрегировать в неактивные кластеры, окружённые этим вирусным белком.

Эти два фермента — SGS3 и RDR6. Они участвуют в производстве копий вирусного генетического материала в виде двуцепочечной РНК, что является важнейшим этапом защитного процесса растения.

Исследователи продемонстрировали, что TGBp1 взаимодействует с SGS3 и RDR6 и ингибирует их функции. Они пометили TGBp1 и SGS3 флуоресцентными маркерами и визуально показали, что SGS3, обычно распределённый по всей клетке, образует кластеры, окружённые TGBp1.

Эти результаты позволяют предположить, что TGBp1 заставляет ферменты SGS3 и RDR6 формировать кластеры, препятствуя образованию двуцепочечной РНК и подавляя запись вирусной генетической информации, тем самым снижая устойчивость растения к вирусной инфекции.

«Мы предполагали, что запись генетической информации вируса — самый важный этап РНК-сайленсинга, потому что если не запомнить вирус, нельзя предупредить остальной организм и остановить его распространение, — объясняет профессор Намба. — Это также делало бы его важной мишенью для вируса, но никто ранее не подтверждал, что какие-либо вирусные супрессоры РНК-сайленсинга у растений нацелены именно на этот этап. Теперь мы очень рады быть первыми, кто это сделал, и ожидаем, что у других растительных вирусных белков будут обнаружены схожие функции. Недавно другие исследователи сообщили, что некоторые вирусы, инфицирующие человека, также имеют супрессоры РНК-сайленсинга, поэтому это исследование может также внести вклад в разработку лекарств, нацеленных на эти вирусы».