三酰基甘油脂酶（triacylglycerol lipase，TGL）是广泛分布于植物中的一类脂肪酶，可以将三酰甘油（triacylglycerol，TAG）降解为甘油和游离脂肪酸，为种子萌发和植物发育提供能量。研究表明，TGL参与植物对生物和非生物胁迫的响应以及植物激素信号的调节。然而，TGL在植物病毒侵染过程中的作用机制还不清楚。
近日，山东农业大学李向东/田延平研究团队在Plant Physiology在线发表了题为A maize triacylglycerol lipase inhibits sugarcane mosaic virus infection的研究论文，揭示了玉米三酰基甘油脂酶蛋白通过影响辅助成分-蛋白酶的积累以及激发水杨酸途径来抑制甘蔗花叶病毒的机制。
该研究通过酵母双杂交、荧火素酶互补和双分子荧光互补实验证明玉米病程相关的脂酶ZmTGL蛋白可与甘蔗花叶病毒（sugarcane mosaic virus，SCMV）辅助成分-蛋白酶（helper component-proteinase，HC-Pro）直接互作。SCMV HC-Pro第101到460位的氨基酸是与ZmTGL互作的关键区域。共聚焦显微镜观察发现，ZmTGL和HC-Pro互作复合体定位于线粒体。沉默ZmTGL能促进SCMV侵染玉米，过表达ZmTGL能降低SCMV HC-Pro的RNA沉默抑制活性和HC-Pro的积累。突变分析发现ZmTGL脂酶水解活性与HC-Pro积累水平和RNA沉默抑制活性的降低有关。
脂酶在水杨酸（salicylic acid，SA）信号传导中起重要作用。提高ZmTGL积累水平诱导SA及其响应基因的上调表达，进而抑制SCMV侵染。过表达丧失脂酶水解活性的ZmTGL对SCMV侵染无明显影响，表明ZmTGL的脂酶水解活性在抑制SCMV侵染玉米植株中具有关键作用。
综上，ZmTGL与SCMV HC-Pro互作，通过其脂酶水解活性破坏HC-Pro积累从而抑制SCMV侵染。SCMV的侵染后可诱导玉米ZmTGL上调表达，促进SA积累，激活SA介导的防御反应从而抑制病毒侵染。
山东农业大学植保学院许小洁和耿超为共同第一作者，田延平为通讯作者，李向东为论文的高级作者。该研究得到了泰山学者建设工程和山东现代农业产业体系资助。
论文链接：
https://doi.org/10.1093/plphys/kiac126
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