病毒抑制RNA沉默(VSR)是成功感染的必要条件。据报道，核苷酸结合和富含亮氨酸重复序列(NLR)为基础和自噬介导的免疫反应将VSR作为对抗防御策略。
2024年8月5日，中国科学院遗传与发育生物学研究所曹晓风、华中农业大学李峰共同通讯在Cell Host & Microbe（IF=20.6）在线发表题为“Protein arginine methyltransferase 6 mediates antiviral immunity in plants”的研究论文，该研究报道了蛋白精氨酸甲基转移酶6 (PRMT6)介导的针对VSR的防御机制。
在番茄丛矮病毒(TBSV)侵染过程中，PRMT6基因敲除和过表达分别导致疾病症状的增强和减轻。PRMT6通过甲基化TBSV P19的关键精氨酸残基R43和R115，与TBSV P19相互作用并抑制其VSR功能，从而降低其二聚化和小RNA结合活性。对天然番茄群体的分析表明，与PRMT6高水平和低水平表达相关的两个主要等位基因分别与病毒抗性高水平和低水平显著相关。该研究证实了PRMT6介导的VSR精氨酸甲基化是植物对病毒免疫的一种机制。
大多数致病病毒编码的VSRs通过多种机制抑制抗病毒RNA沉默，包括抑制切粒、vsiRNA隔离、AGO蛋白降解、抑制沉默信号传导等。番茄丛矮病毒(TBSV)编码的P19是一种被广泛研究的VSR模型，它通过与vsiRNA双链结合来促进病毒的全身运动。结构研究表明，P19同型二聚体形成一个凹面，与siRNA螺旋的一侧结合，两个色氨酸残基覆盖在螺旋的两端，用于siRNA的大小选择性。
在植物与病毒的共同进化过程中，植物进化出了针对VSR的额外对抗策略，例如含有免疫受体介导免疫的核苷酸结合-富亮氨酸重复序列(NLR)。例如，烟草花叶病毒(TMV) p126的解旋酶结构域被NLR蛋白N识别，从而引发过敏反应。番茄斑点枯萎病毒(TSWV)的非结构蛋白(NSs)已被NLR识别。蛋白精氨酸甲基转移酶(PRMTs)因其在转录和转录后调控中的作用而被广泛研究。最近，有报道称PRMTs靶向非组蛋白，并在各种非生物应激反应中发挥作用。然而，PRMTs是否在植物免疫中发挥作用仍然未知。
在这里，作者报道了先前未被认识到的PRMT6通过靶向VSR P19在针对TBSV的抗病毒免疫中的作用。CRISPR-Cas9-产生的PRMT6敲除番茄突变体对TBSV感染的抗性降低，而PRMT6的过表达增强了番茄对TBSV的抗性。分子分析表明，PRMT6与P19相互作用，通过降低P19的siRNAs结合活性抑制其VSR活性。
进一步的机制分析表明，PRMT6通过甲基化R43和R115负性调节P19对siRNA的亲和力，R43和R115对于二聚化和与siRNA双链接触很重要。在天然番茄群体中鉴定出两个与PRMT6表达水平和TBSV抗性显著相关的PRMT6等位基因，提示该高表达等位基因在TBSV抗性育种中具有潜在价值。该研究揭示了除了NLR介导的免疫和自噬外，PRMT6介导的一种反防御机制。
参考消息：
https://www.cell.com/cell-host-microbe/abstract/S1931-3128(24)00273-7#%20
