双生病毒复制增强子C3劫持细胞分裂素信号负调控因子TAF12b促进病毒侵染的分子机制

　　为解决双生病毒如何通过C3蛋白增强病毒复制的科学问题，浙江大学农业与生物技术学院团队开展病毒与宿主互作机制研究，发现TbCSV C3通过抑制NbTAF12b表达并竞争性破坏TAF12b-KMD-RR异源三聚体形成，激活细胞分裂素(CK)信号通路促进病毒复制。该研究发表于《Plant Communications》，揭示了双生病毒劫持宿主激素通路的新策略，为抗病毒育种提供新靶点。

　　

在植物病毒学领域，双生病毒(Geminiviruses)因其环状单链DNA基因组和全球性危害备受关注。这类病毒编码的C3蛋白虽被鉴定为复制增强因子，但其作用机制长期笼罩在迷雾中。更令人困惑的是，先前研究发现细胞分裂素(Cytokinin, CK)能显著提高植物对双生病毒的易感性，但病毒如何操控这一重要激素通路仍属未知。浙江农业科学院病毒学与生物技术研究所张宏穆团队与西南大学植物保护学院卿玲团队合作，在《Plant Communications》发表的研究揭开了这一谜题。

研究团队以典型单组分双生病毒烟草曲茎病毒(Tobacco curly shoot virus, TbCSV)为模型，发现其C3蛋白通过双重调控宿主TATA结合蛋白关联因子12b(TAF12b)解除对CK信号的抑制。这一发现不仅填补了病毒蛋白调控激素通路的理论空白，更揭示了双生病毒进化的保守策略。

关键技术包括：构建C3突变体TbCSVmC3和转基因过表达株系；酵母双杂交(Y2H)筛选互作蛋白；分裂荧光素酶(SLC)和竞争性免疫共沉淀(Co-IP)验证蛋白互作；基于TCSn启动子的双荧光素酶报告系统(Dual-LUC)分析转录活性；利用CRISPR敲除和病毒诱导基因沉默(VIGS)技术进行功能验证。

C3缺失削弱病毒致病力
通过系统比较野生型TbCSV与C3突变体TbCSVmC3的侵染特性，发现突变体病毒积累量降低约5倍，外源施加CK类似物6-BA可部分恢复其复制缺陷。这提示C3的功能与CK信号存在潜在关联。

C3激活CK信号通路
构建的C3过表达转基因植株表现出典型CK过敏表型：在0.1μM 6-BA处理下，根部伸长抑制程度比野生型增加2.3倍，CK响应基因A型响应调节因子(A-RRs)表达上调4.1-6.8倍。但内源CK水平检测排除了激素合成增强的可能性。

TAF12b作为关键靶标
Y2H筛选鉴定出CK信号负调控因子NbTAF12b与C3直接互作。结构分析显示该互作依赖C3蛋白α螺旋区的7个保守氨基酸位点。NbTAF12b过表达株系对TbCSV抗性增强，而敲除突变体病毒积累量提升2.9倍，证实其负调控病毒复制的功能。

分子劫持机制解析
C3通过两种方式解除TAF12b对CK信号的抑制：(1)转录水平下调NbTAF12b表达，在C3过表达株系中其mRNA降低63%；(2)竞争性破坏TAF12b-KMD-RR复合体，Y3H实验显示C3使TAF12b-RR1结合下降81%，并抑制SCF^KMD
介导的RR1泛素化降解，最终导致B型响应调节因子(B-RR)蛋白稳定性增加2.4倍。

跨物种保守性验证
从不同属双生病毒(如TYLCV、RaMoV等)中提取的C3蛋白均能结合NbTAF12b并激活TCSn报告基因，且在TAF12b过表达背景下恢复病毒致病力，表明该机制在双生病毒科中具有广泛保守性。

这项研究首次阐明双生病毒C3蛋白通过"分子劫持"策略调控宿主激素通路的精细机制：一方面抑制TAF12b转录，另一方面破坏其支架蛋白功能，双重解除对CK信号的抑制。这不仅解释了C3作为复制增强因子的分子基础，更揭示了病毒操纵宿主激素网络的新范式。鉴于TAF12b在植物中的保守性，该发现为设计广谱抗病毒作物提供了潜在靶点，特别是针对缺乏C3蛋白的病毒变种，可通过调控TAF12b-RR模块实现交叉保护。未来研究可进一步探索其他病毒效应蛋白是否通过类似机制干扰不同激素通路的协同防御网络。