[林納生] MiR398調控抗氧化劑以影響竹嵌紋病毒在菸草之累積及病徵表現

一般病毒感染植物葉片會產生黃斑並伴隨著大量自由基的產生，然而自由基的生成如何聯結到病徵的表現卻少為人知。本所林納生博士團隊發現大量過氧化氫累積在竹嵌紋病毒(BaMV)感染二穗短柄草及原葉菸草的病斑上，但在不會引起病徵的竹嵌紋病毒突變株(BaMV△CPN35)的葉片上偵測不到過氧化氫。同時外加噴灑過氧化氫可加劇竹嵌紋病毒產生的黃斑，故過氧化氫之累積與竹嵌紋病徵呈正相關。我們也發現BaMV感染植物後可大量誘導並累積銅鋅氧化物歧化酶(Cu/Zu superoxide dismutase, CSD) ，將超氧化物(superoxide)催化成過氧化氫。植物中CSD2蛋白僅累積在葉綠體中，但在BaMV感染後會移動至細胞質中，而不會引起病徵之突變株BaMV△CPN35感染植物後，CSD2蛋白則仍停留在葉綠體中僅有少許移至細胞質。另外我們亦證實CSD為miR398之標的基因(target gene)，BaMV感染植物不僅誘發miR398之累積，而過量表現miR398可正調控BaMV之累積。反之，過量CSD2則負調控BaMV之病毒量。故我們證明感病植物受BaMV誘導的miR398可促進BaMV複製，而累積在細胞質的CSD2則催化過氧化氫的累積，進而誘導感病葉片黃斑的產生，本研究成功闡明病毒病癥形成之分子機制。此成果已發表於期刊Plant Physiology。