靶向G-四链体的抗番茄丛矮病毒卟啉类衍生物的筛选

摘要

植物病毒病给蔬菜生产带来很大影响,目前蔬菜病毒防控主要采用非药剂措施,广谱抗病毒剂效果有限,需要基于新的药物靶点开发新的病毒抑制剂。G-四链体(G4s)是一种特殊的核酸高级结构,其在病毒基因组中的形成或解链可调节基因的复制、转录和翻译等过程,进而影响病毒增殖。一些可调节G-四链体结构稳定性的小分子呈现出抗病毒活性,使得G-四链体有望成为新的抗病毒药物的靶标。番茄丛矮病毒(tomato bushy stunt virus,TBSV)是一种分布广泛的植物病毒,有关其基因组的复制、转录和翻译等分子机制已研究得较为成熟,是一种研究病毒与寄主互作的模式病毒。揭示TBSV中G-四链体的结构及功能,有望为植物病毒基因中G-四链体的研究奠定基础。本研究通过生物信息学分析,在TBSV基因中鉴定出两条保守的、潜在的G-四链体可形成序列(putative G-quadruplex sequences,PQS)——TBSV-PQS2和TBSV-PQS4;通过紫外、荧光光谱和圆二色光谱(CD光谱)方法筛选出与TBSV-PQS2和TBSV-PQS4互作的G4配体;通过烟草体内侵染性克隆试验发现,G-四链体配体N-甲基中卟啉IX(NMM)可抑制TBSV病毒的增殖。本研究结果表明,以植物病毒中G-四链体为靶点开发抗植物病毒的生态友好型农药,有望成为控制植物病毒危害的新策略。