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近日，石河子大学生命科学学院阿斯古丽·伊斯马伊力副教授团队与清华大学生命科学学院刘玉乐教授团队合作，在国际顶级学术期刊《科学进展》（Science Advances）在线发表题为"A viral protein diverts the endocytic VPS9a–Rab5 pathway to promote virus infection in plants"的研究论文。这是石河子大学建校以来首次以第一署名单位在Science子刊发表研究论文。
内吞作用是真核生物中保守的细胞内物质运输和信号传导过程，在维持细胞稳态和调控免疫应答中发挥关键作用。在动物中，许多病毒能够利用宿主细胞的内吞系统完成入侵和细胞内运输。然而，由于植物细胞具有细胞壁，且多数植物病毒由昆虫介体直接传入细胞，植物病毒是否以及如何主动操纵宿主内吞系统促进自身侵染，长期以来一直是植物病毒学领域悬而未决的重要科学问题，尤其是内吞途径在植物DNA病毒侵染中的作用及其分子机制尚不清楚。
该研究以木尔坦棉花曲叶病毒（CLCuMuV）伴随卫星DNA编码的βC1蛋白为切入点，首次阐明了植物病毒蛋白劫持宿主Rab5介导内吞途径的分子机制。研究团队发现，βC1能够与经典Rab5同源蛋白ARA7及植物特有Rab5同源蛋白ARA6相互作用并共定位于内体结构，且优先结合无活性的GDP结合状态Rab5蛋白。进一步研究表明，βC1还与Rab5鸟嘌呤核苷酸交换因子（GEF）VPS9a直接互作，通过增强VPS9a的鸟嘌呤核苷酸交换活性，促进Rab5由GDP结合状态向GTP结合状态转换，从而激活Rab5并驱动内体增殖。
尤为重要的是，研究揭示了病毒侵染的"正反馈"调控机制：Rab5介导的内体形成反过来促进βC1蛋白积累，进而促进病毒DNA复制和系统性侵染。CLCuMuV侵染或单独表达βC1均可显著增加Rab5标记的内体数量。βC1通过增强VPS9a的催化活性，促进Rab5激活和内体增殖，而增强的内吞途径又有利于βC1蛋白积累，形成促进病毒侵染的正反馈循环。
该研究建立了"病毒效应子–宿主GEF–Rab5 GTP酶–内体形成–病毒侵染"的完整功能级联模型，揭示了植物病毒通过增强宿主调控因子的催化活性、重编程内吞途径并促进自身侵染的全新策略，极大地拓展了对植物病毒与宿主膜运输系统相互作用的认识。
βC1劫持VPS9a–Rab5内吞途径促进病毒侵染的工作模型
在应用层面，该研究证实沉默ARA7、ARA6或抑制VPS9a表达能够显著降低多种双生病毒的积累，且未对植物正常生长发育造成明显影响。这表明VPS9a–Rab5模块有望成为植物抗病毒遗传改良的潜在靶点，为发展新型双生病毒防控策略提供了重要的理论依据和分子靶标。
石河子大学生命科学学院为该论文第一署名单位。阿斯古丽·伊斯马伊力副教授与清华大学刘玉乐教授为共同通讯作者；清华大学博士生吐逊艾力·艾孜提力和阿斯古丽·伊斯马伊力副教授为共同第一作者。石河子大学生命学院李鸿彬教授、曹爱萍副教授，河北农业大学洪益国教授，清华大学王燕助理研究员，中国农业大学杨萌副教授及清华大学博士研究生王占理等对该研究作出重要贡献。
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