2018年8月29日，清华大学生命科学学院刘玉乐研究组在国际著名杂志《公共科学图书馆-病原体》（PLOS PATHOGENS）上在线发表题为“木尔坦棉花曲叶病毒C4蛋白通过与SAM合成酶相互作用抑制植物转录以及转录后水平基因沉默”（Cotton Leaf Curl Multan Virus C4 protein suppresses both transcriptional and post transcriptional gene silencing by interacting with SAM synthetase）的研究论文，报道了木尔坦棉花曲叶病毒（CLCuMuV）C4抑制转录以及转录后水平基因沉默，进而促进病毒侵染的分子机制。
基因沉默是植物的一种天然抗病毒防御机制。为了有效侵染，植物病毒编码基因沉默抑制子以对抗这种植物抗病毒反应，然而，大多数病毒蛋白在病毒侵染中的作用及其机制尚不清楚。
刘玉乐课题组发现CLCuMuV C4蛋白与植物甲基循环中的关键酶S-腺苷甲硫氨酸合酶（SAMS）相互作用并抑制其酶学活性。C4 蛋白第13位精氨酸的突变（C4R13A）能够消失 C4 与 SAMS 相互作用及其对SAMS酶活的抑制作用。过表达C4蛋白抑制植物转录水平基因沉默（TGS）及转录后基因沉默（PTGS），而突变体C4R13A不能抑制TGS和PTGS。C4R13A的病毒突变体侵染植物后病毒症状减轻、病毒 DNA 积累减少，病毒DNA甲基化水平明显增高。沉默SAMS 基因能够抑制TGS及PTGS的发生，降低CLCuMuV的甲基化水平，同时增强病毒对植物的侵染性（见图1）。此研究揭示了C4抑制 TGS及PTGS的分子机制以及在病毒侵染中的重要作用。
清华大学生命科学学院阿斯古丽·伊斯马伊力和牙库甫江·阿西木博士分别为论文第一和共同第一作者，刘玉乐教授为论文的通讯作者。本研究受到国家自然科学基金、国家基础研究项目(973项目)和转基因专项的资助。
图1. 沉默SAM合成酶基因增强木尔坦棉花曲叶病毒侵染
