HSP90与VP37互作调控蚕豆萎蔫病毒2胞间运动的分子机制

这篇研究揭示了热休克蛋白90（HSP90）通过直接与蚕豆萎蔫病毒2（BBWV2）的运动蛋白VP37在胞间连丝（PD）处互作，调控病毒诱导的管状结构形成，从而促进病毒胞间运动。研究结合酵母双杂交（YTHA）、免疫共沉淀（Co-IP）和双分子荧光互补（BiFC）技术，证实HSP90的ATP依赖的分子伴侣功能是BBWV2系统感染的关键宿主因子，为植物病毒运动机制提供了新见解。

　　

HSP90与VP37互作调控病毒胞间运动的机制

ABSTRACT
蚕豆萎蔫病毒2（BBWV2）的系统性扩散依赖于其运动蛋白VP37介导的胞间运动。本研究首次鉴定到宿主热休克蛋白90（HSP90）是VP37的互作伴侣，并通过多种实验验证了二者在胞间连丝（PD）的特异性结合。抑制HSP90的ATP酶活性（如使用格尔德霉素GDA处理）会显著阻碍VP37衍生的管状结构形成，从而抑制BBWV2的细胞间移动和系统感染。

INTRODUCTION
植物病毒依赖宿主因子完成复制和运动。BBWV2属于Secoviridae科，其RNA2编码的运动蛋白VP37能定位PD并形成管状结构，协助病毒粒子跨细胞运输。然而，VP37如何招募宿主蛋白以完成这一过程尚不明确。本研究利用Flag标签标记的BBWV2感染性克隆，结合免疫沉淀-质谱（LC-MS/MS）技术，筛选到HSP90家族蛋白（HSP90-1/2/3）为候选互作因子。

MATERIALS AND METHODS
实验采用本氏烟（Nicotiana benthamiana）为模型，通过农杆菌浸润法表达重组蛋白。酵母双杂交证实VP37与HSP90-2/3的互作；Co-IP和BiFC进一步验证了二者在PD的共定位。病毒诱导基因沉默（VIGS）和GDA处理分别用于研究HSP90功能缺失对BBWV2感染的影响。

RESULTS

1. HSP90是VP37的宿主互作蛋白
   LC-MS/MS分析显示，免疫沉淀产物中HSP90肽段覆盖率最高（320 kDa和95 kDa条带）。YTHA表明VP37与HSP90-2/3特异性结合，而VP53无互作。BiFC证实二者在PD形成荧光信号斑点，与胼胝质染色共定位。

2. BBWV2感染上调HSP90表达并引发内质网（ER）重排
   RT-qPCR显示病毒感染的叶片中HSP90-2/3表达量显著升高。共聚焦显微镜观察到感染后ER网络形成点状结构，提示病毒可能劫持ER运输途径。

3. HSP90的分子伴侣功能是病毒运动的关键
   VIGS沉默HSP90导致本氏烟生长受阻，且BBWV2-GFP的系统性扩散被抑制。GDA处理（10 μM）使BiFC信号消失，并延迟病毒扩散48小时。组织化学GUS检测显示，GDA处理的叶片中病毒运动病灶直径缩小约55%。

4. HSP90-VP37互作调控管状结构形成
   VP37-GFP在PD处形成跨细胞管状结构，而GDA处理后仅见单侧膜定位，提示HSP90的ATP酶活性可能通过构象变化协助VP37多聚化组装。

DISCUSSION
本研究揭示了HSP90作为“病毒运动脚手架”的新功能：

• 靶向PD的协同机制：与已知的PD定位蛋白（如PDLPs或PME）不同，HSP90通过其伴侣活性直接调控VP37的构象，可能促进管状结构的多聚化。
• 治疗潜力：GDA对病毒运动的抑制效应为抗病毒药物设计提供了靶点，但需解决其对宿主生长的毒性。
• 进化意义：多种植物病毒MPs与HSP90的序列相似性（如BaMV、RCNMV）暗示分子伴侣辅助的病毒运动可能是保守策略。

ACKNOWLEDGMENTS
研究得到韩国农村发展厅（PJ015308）和国家研究基金会（NRF-2022R1A2C1004728）资助。实验设计由J.-K.S.团队完成，数据由多作者协作分析。