研究发现靶向植物病原体相分离过程的新型抑制剂
2月27日，贵州大学绿色农药全国重点实验室在《自然—通讯》发表研究论文。该研究发现了一种靶向番茄斑萎病毒核衣壳蛋白（TSWV N）的抑制剂Z9，其能干扰N蛋白与RNA的相互作用，从而抑制凝聚体的形成。这种凝聚体的减少显著削弱了N蛋白的体内稳定性，为植物病毒防控提供了基于凝聚体抑制剂的新策略。
生物大分子凝聚体作为药物发现的新兴靶点，在医药领域备受关注。尽管已有一些小分子被证实能够调控致病凝聚体的聚集，但具有新结构的调节剂仍较为匮乏。过去两年，研究发现多种与植物病原体增殖相关的蛋白能够发生相分离并形成凝聚体，然而，针对此类凝聚体的调节剂在植物病原体防治领域的研究却极为有限。
科研人员基于凝聚体抑制剂的结构特点，合理设计并合成一系列具有阳离子双亲性的化合物。其中，化合物Z9对番茄斑萎病毒具有显著的抑制活性，其效果优于抗植物病毒药物宁南霉素和利巴韦林。
进一步研究发现，Z9具有广谱抗植物病毒活性。作用机制研究表明，Z9能有效抑制植物体内番茄斑萎病毒的RNP转录与复制水平，并通过生物膜干涉技术和亲和探针下拉实验证实，RNP关键成分（N蛋白）为Z9的直接作用靶标。
番茄斑萎病毒N蛋白能够形成可移动的细胞质内包涵体（IBs），这对病毒增殖至关重要。该研究发现，N蛋白从细胞质中发生相分离，形成具有凝胶状特性的凝聚体以及相变为固体状颗粒。化合物Z9能够有效消除早期阶段形成的N蛋白小颗粒，但对固体状大颗粒的破坏作用有限。
为了探索化合物Z9如何影响N蛋白凝聚体的减少机制，作者采用分子对接技术预测，Z9主要作用在N蛋白的核酸结合区域，对潜在的结合位点进行突变，发现双位点突变显著降低RNP的转录与复制能力，进而影响病毒增殖。进一步研究表明Z9靶向N蛋白的核酸结合区域。
该研究证实N蛋白与RNA之间形成的共凝聚体可以保护蛋白免于在细胞内被降解，化合物Z9通过干扰N蛋白—RNA正常相互作用来破坏这些凝聚体的形成，从而进一步加速N蛋白的降解。该发现为生物分子凝聚体抑制剂在防控植物病害中的应用提供重要价值。
贵州大学绿色农药全国重点实验室农药学专业博士生昝宁宁为论文第一作者，教授宋润江和宋宝安院士为论文共同通讯作者。研究得到国家自然科学基金支持。
相关论文信息：https://doi.org/10.1038/s41467-025-57281-z
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