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在植物和病毒互作的过程中,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蛋白是最早被发现的两个抑制子之一,其抑制RNA沉默的机制目前研究得还很不透彻。尽管CMV2b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;CMV2b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这111个氨基酸是如何决定2b的这些生化特性,和这些不同的生化特性是如何影响2b复杂的抑制子活性的问题仍不清楚。 本研究通过分段克隆构建了2b的11个缺失突变体,详细分析了各种突变体的亚细胞定位特性、RNA结合活性、AGO结合活性,对AGO剪切活性的抑制作用、以及对转录后基因沉默(PTGS)和内源基因RNA介导的DNA甲基化(RdDM)途径的不同抑制作用。我们的研究发现,2b的dsRNA结合活性以及2b的核定位所需要的结构域与2b与AGO蛋白互作所需要的结构域是分开的。我们鉴定了2b的核仁定位信号(NoLS),NoLS位于2b结合dsRNA的结构域(dsRBD)之间,这也是首次在沉默抑制子中鉴定的核仁定位信号结构域。进一步研究发现,2b和AGO蛋白的体外互作不需要dsRBD;但是2b与AGO蛋白在体内的互作需要完整的有功能的NoLS;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实验发现,2b蛋白通过捕获siRNAs、长的dsRNAs前体,而不需要通过作用于AGO蛋白,来实现其抑制子活性。也就是说2b体内抑制PTGS和RdDM都不依赖于2b-AGO的相互作用。我们的研究结果阐明了2b干扰RNA沉默途径的分子机理;并为进一步研究2b和AGO互作对2b抑制子活性的影响及其生物学意义提出了新的思考和研究思路。