Mol Plant | 南京师范大学生命科学学院许凯教授团队揭示植物病毒劫持UBP14逃逸蛋白降解的趋同进化机制

DOI: 10.1016/j.molp.2026.05.012

植物病毒是细胞内专性寄生病原物，其繁殖过程依赖细胞提供的DNA、RNA和蛋白合成所需的原料，但也不可避免地将新合成的病毒核酸和蛋白暴露在细胞的降解途径和抗病毒通路中。已知植物病毒通过编码基因沉默抑制子来对抗植物的RNAi抗病毒免疫机制，但其如何对抗病毒蛋白在细胞内的降解，特别是UPS介导病毒蛋白降解的抗病毒免疫通路，仍然未知。

该研究首先观察到本氏烟和大豆在多种病毒侵染后显示出总蛋白泛素化水平升高的分子特征。分别对侵染了大豆花叶病毒（SMV）、马铃薯Y病毒（PVY）和野生番茄花叶病毒（WTMV）这三种马铃薯Y病毒属病毒的本氏烟植物叶片进行泛素组学分析，鉴定到UBP14在这三个病毒侵染的叶片中表现出泛素化水平降低和蛋白积累增加的表型。研究发现病毒蛋白CI通过两个保守的天冬氨酸残基与UBP14结合，从而抑制其泛素化以及其经蛋白酶体的降解，实现UBP14和CI蛋白积累水平的提升。CI还可以将UBP14富集至病毒复制的亚细胞场所，局部地增加UBP14的浓度，从而降低了病毒复制蛋白前体6K2-VPg-Pro的泛素化和降解。

利用转基因稳定敲低UBP14、VIGS以及过瞬时过表达UBP14酶活突变体等遗传学手段，证明了UBP14对包含SMV在内的potyviruses以及来自其他四个不同病毒科的PVX、SYNV、烟草花叶病毒（TMV）和烟草坏死病毒A（TNV-A）的侵染也至关重要，但其不促进无蛋白编码能力的马铃薯纺锤块茎类病毒（PSTVd）的侵染。

进一步的研究证明，PVX的TGBp1蛋白和SYNV的P蛋白也具备靶向并稳定UBP14的能力，这种互作一方面增加了TGBp1和P蛋白的含量，同时升高的UBP14同样地促进了这两个病毒的侵染（图1）。

该研究不仅发现UBP14是一个在多种植物中保守且广谱的促病毒寄主因子（proviral host factor），也证明了部分病毒可以趋同进化出进一步利用促病毒寄主因子来增强侵染的能力。