近日，植保學(xué)院原雪峰團(tuán)隊(duì)在小麥黃花葉病毒（WYMV）蛋白翻譯調(diào)控研究方面取得新進(jìn)展，以“Variable eIF4E-binding sites and their synergistic effect on cap independent translation in a novel IRES of wheat yellow mosaic virus RNA2 isolates”在《International Journal of Biological Macromolecules》在線發(fā)表，揭示了WYMV不同分離物RNA2中的核糖體內(nèi)部進(jìn)入位點(diǎn)（IRES）的活性差異原因，關(guān)鍵在于局部RNA結(jié)構(gòu)差異及其與翻譯起始因子eIF4E互作差異。第一作者是已畢業(yè)博士生耿國(guó)偉（現(xiàn)就職于魯東大學(xué)），通訊作者為原雪峰教授。

通過體外翻譯、RNA結(jié)構(gòu)分析、突變分析、RNA與蛋白互作分析等，發(fā)現(xiàn)WYMV的HC分離物與LYJN分離物的RNA2均含有不依賴帽子翻譯元件IRES，但其活性相差7倍。IRES元件主要包含2個(gè)莖環(huán)H1和H2，在2個(gè)分離物的H1中均含有一個(gè)翻譯起始因子eIF4E結(jié)合位點(diǎn)，而LYJN分離物H2中還含有另一個(gè)eIF4E結(jié)合位點(diǎn)。在HC分離物與LYJN分離物的RNA2中含有不同數(shù)量的eIF4E結(jié)合位點(diǎn)，并且LYJN分離物RNA2中的2個(gè)eIF4E結(jié)合位點(diǎn)還存在協(xié)同效應(yīng)，此協(xié)同效應(yīng)由莖環(huán)H1的底部柔性莖來實(shí)現(xiàn)，使得位于莖環(huán)H1和H2中的eIF4E結(jié)合位點(diǎn)可以在物理位置上靠近（圖1）。

圖1 WYMV RNA2中IRES元件結(jié)構(gòu)及其與eIF4E的互作特征

該研究首次發(fā)現(xiàn)了在同種病毒不同分離物IRES元件中存在不同數(shù)量的eIF4E結(jié)合位點(diǎn)，且位點(diǎn)之間存在協(xié)同結(jié)合eIF4E的效應(yīng)。此研究成果是該團(tuán)隊(duì)在WYMV RNA1發(fā)現(xiàn)IRES元件的三級(jí)動(dòng)態(tài)平衡RNA結(jié)構(gòu)（2020, Nucleic Acids Research）之后在不依賴帽子翻譯調(diào)控方面的又一新進(jìn)展。綜合2個(gè)研究成果發(fā)現(xiàn)，WYMV基因組RNA1和RNA2中IRES元件的進(jìn)化方向不同，RNA1中IRES結(jié)構(gòu)保守，而RNA2中IRES變動(dòng)活躍，可能與各自編碼的病毒蛋白功能有關(guān)。

原雪峰團(tuán)隊(duì)長(zhǎng)期專注于植物RNA病毒翻譯調(diào)控尤其是不依賴帽子翻譯調(diào)控研究，針對(duì)多種植物RNA病毒的不依賴帽子翻譯調(diào)控元件進(jìn)行RNA結(jié)構(gòu)解析和核心特征注釋，發(fā)表多篇研究文章，并撰寫植物RNA病毒翻譯調(diào)控的綜述，主持成果“植物RNA病毒的不依賴帽子翻譯調(diào)控”獲得第十屆淮?？茖W(xué)技術(shù)獎(jiǎng)二等獎(jiǎng)（2023）。

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