2025年2月27日，貴州大學(xué)綠色農(nóng)藥全國重點實驗室博士生昝寧寧作為第一作者，宋潤江教授和宋寶安院士作為共同通訊作者，在國際知名學(xué)術(shù)期刊《Nature Communications》中在線發(fā)表“Rational design of phytovirucide inhibiting nucleocapsid protein aggregation in tomato spotted wilt virus”為題的研究論文。團隊根據(jù)“靶向抑制致病蛋白凝聚體”策略，成功發(fā)現(xiàn)了一種小分子Z9，該化合物能夠有效抑制TSWVN與RNA共凝聚體的形成，進而顯著降低病毒增殖。研究獲國家自然科學(xué)基金(32302388和32330087)的支持。

   植物病毒病是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中僅次于真菌的第二大類世界性植物病害，其中番茄斑萎病毒（Tomato spotted wilt virus, TSWV）危害尤為嚴重。TSWV寄主范圍廣泛，涵蓋茄科、葫蘆科、豆科、葉菜類等重要作物，每年造成的經(jīng)濟損失達10億美元以上。目前，TSWV在我國不同省份呈現(xiàn)出快速蔓延趨勢，給蔬菜產(chǎn)業(yè)的產(chǎn)量和品質(zhì)造成嚴重威脅。然而，現(xiàn)有的抗植物病毒藥物種類有限，對該病毒難以達到有效防治效果。因此，創(chuàng)制新型高效、綠色友好且作用機制新穎的抗TSWV活性藥物分子具有重要的現(xiàn)實意義。

  通過相分離形成的凝聚體在病害發(fā)生和發(fā)展過程中扮演關(guān)鍵角色，如何有效調(diào)節(jié)致病蛋白凝聚體已成為在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域備受關(guān)注的防治策略。近年來，多種植物病毒（BYSMV、TYMaV、TBSV和CIRV等）編碼的蛋白被發(fā)現(xiàn)可以形成凝聚體，對病毒的復(fù)制、組裝和致病性至關(guān)重要。然而，在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域，凝聚體調(diào)節(jié)劑的研究仍處于起步階段，尚未取得實質(zhì)性進展。

  該研究通過合理設(shè)計合成了一系列潛在的凝聚體抑制劑，發(fā)現(xiàn)Z9通過直接靶向TSWV N蛋白，抑制病毒核糖核蛋白復(fù)合物的轉(zhuǎn)錄與復(fù)制，顯著降低病毒增殖。Z9可消除葉片細胞和原生質(zhì)體中的N蛋白凝聚體。為進一步解析其作用機制，研究發(fā)現(xiàn)，Z9主要作用于N蛋白的核酸結(jié)合區(qū)域，關(guān)鍵結(jié)合位點為R94和Y184。結(jié)合位點缺失顯著降低了N蛋白的RNA結(jié)合能力，導(dǎo)致突變體NR94A&Y184A難以在體內(nèi)外形成凝聚體，這種凝聚體的減少削弱了N蛋白的體內(nèi)穩(wěn)定性。研究最終證實，Z9通過干擾N蛋白與RNA的結(jié)合，誘導(dǎo)N蛋白降解，從而抑制病毒增殖。這項成果為植物病毒的防控提供了重要的理論依據(jù)和新策略。

圖1  Z9有效抑制TSWV N與RNA共凝聚體的形成

信息來源：中國化工報