2017年2月28日，清華大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院劉玉樂研究組在eLife雜志上在線發(fā)表了題為“Autophagy functions as an antiviral mechanism against geminiviruses in plants”的研究論文。該論文報(bào)道細(xì)胞自噬是一種植物抗雙生病毒機(jī)制，并闡明了細(xì)胞自噬發(fā)揮防御病毒的機(jī)制。

細(xì)胞自噬是真核生物中進(jìn)化保守的對細(xì)胞內(nèi)物質(zhì)進(jìn)行循環(huán)的重要過程。在該過程中，一些損壞的細(xì)胞質(zhì)蛋白或細(xì)胞器被自噬小泡包裹后，送入溶酶體(動物）或液泡（酵母和植物）中降解并得以循環(huán)利用。 劉玉樂等最早報(bào)道細(xì)胞自噬參與植物免疫，然而其機(jī)制一直不清楚。

在這項(xiàng)研究中，研究人員發(fā)現(xiàn)細(xì)胞自噬可通過自噬蛋白ATG8與木爾坦棉花曲葉病毒（Cotton leaf curl Multan virus，CLCuMuV）衛(wèi)星分子編碼的βC1蛋白互作，進(jìn)而降解βC1，從而起到抑制病毒復(fù)制的作用。 βC1上第32位纈氨酸的突變消除與ATG8f互作并使βC1不被自噬途徑降解。

研究人員進(jìn)一步發(fā)現(xiàn)，攜帶βC1 V32A突變的病毒可導(dǎo)致更嚴(yán)重的病狀并病毒更多DNA的積累。此外，在植物中下調(diào)自噬相關(guān)基因ATG5和ATG7的表達(dá)降低植物對CLCuMuV等3種不同雙生病毒的抗性（圖1），而通過沉默GAPC基因增強(qiáng)植物細(xì)胞自噬可增強(qiáng)對這些病毒的抗性。雙生病毒是一類在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上危害嚴(yán)重的病原，報(bào)道的工作為控制雙生病毒提供了新的思路。