NAR | Polysome profiling应用：病毒与植物围绕m⁶A修饰的攻防博弈

N⁶-甲基腺嘌呤（m⁶A）是真核生物信使RNA（mRNA）上最常见的表观转录组修饰，在调控RNA代谢和生理过程中发挥着关键作用。m⁶A修饰由甲基转移酶（writers）、去甲基化酶（erasers）和m⁶A结合蛋白（readers）动态调控，其中一个重要功能是介导RNA的降解。

近年研究发现，m⁶A修饰也参与了宿主与病毒相互作用中的抗病毒防御。然而，在植物中，病原体如何逃避宿主m⁶A介导的RNA降解防御机制，其分子细节仍不清楚。

真核起始因子4A3（eIF4A3）是一种在哺乳动物细胞中被证实能抑制m⁶A修饰的RNA解旋酶。但eIF4A3在植物中的功能，及其是否参与植物的胁迫应答和抗病毒过程，目前尚待探索。

2026年1月8日，中国农业大学的杜开通团队在Nucleic Acids Research上发表了一篇题为“Potyviruses recruit host eIF4A3 to block m⁶A-mediated RNA decay by steric hindrance of viral RNA methylation in plants”的论文。该研究发现，马铃薯Y病毒科病毒通过其NIa-Pro蛋白劫持宿主RNA解旋酶eIF4A3，通过空间位阻效应阻止病毒RNA的m⁶A甲基化，从而逃避宿主m⁶A介导的RNA降解防御。

文章索引

【标题】Potyviruses recruit host eIF4A3 to block m⁶A-mediated RNA decay by steric hindrance of viral RNA methylation in plants

【发表期刊】Nucleic Acids Research

【发表日期】2026年1月8日

【作者及团队】中国农业大学杜开通团队

【IF】 13.1

研究结果

一、SCMV基因组RNA A⁶⁵⁵⁶位点的m⁶A修饰具有抗病毒功能

通过MeRIP-seq和SELECT-qPCR技术，研究者鉴定出SCMV基因组NIa-Pro编码区的A⁶⁵⁵⁶位点存在m⁶A修饰。

将该位点突变（A变为G）后，病毒在玉米中的积累量显著升高且症状加重，证明该修饰能抑制病毒复制。

二、ZmMTA催化SCMV甲基化以限制病毒感染

利用CMV-VIGS技术诱导ZmMTA基因沉默，发现玉米中总m⁶A水平下降，同时SCMV A⁶⁵⁵⁶位点的修饰水平降低，导致病毒积累显著增加。

EMSA和MS2-tethering实验证实ZmMTA能直接结合并修饰SCMV RNA。

三、ZmECT23通过招募CCR4-NOT复合物降解病毒RNA

研究发现m⁶A阅读器ZmECT23能特异性结合修饰后的SCMV RNA，并通过与ZmCCR4直接互作招募CCR4-NOT复合体，促进病毒RNA的脱腺苷酸化和降解。

四、ZmeIF4A3是植物中保守的m⁶A抑制因子

通过对ZmeIF4A3-KD突变体进行全转录组MeRIP-seq分析，发现该基因缺失导致全基因组范围内m⁶A水平大幅升高。

结果表明ZmeIF4A3在维持玉米正常生长和调控mRNA稳定性中起核心抑制作用。

五、ZmeIF4A3作为促病毒因子被招募至病毒复制复合物

过表达ZmeIF4A3促进SCMV感染，而双沉默ZmeIF4A3及其同源基因则抑制病毒积累。

亚细胞定位和Co-IP实验证实，病毒蛋白NIa-Pro通过直接物理结合将ZmeIF4A3招募至病毒复制复合物（VRCs）中。

六、ZmeIF4A3通过竞争性结合屏蔽m⁶A修饰

RNA竞争结合实验和Polysome profiling多聚核糖体分析显表明，ZmeIF4A3并非通过调控翻译促进病毒感染，而是通过物理占据SCMV基因组RNA上的关键区域，阻碍ZmMTA靠近A⁶⁵⁵⁶位点。

这种空间位阻效应降低了病毒RNA的甲基化率，从而使其免受寄主免疫降解。

总结

本研究证明了马铃薯丫属病毒通过劫持宿主RNA解旋酶eIF4A3来屏蔽病毒RNA的甲基化，从而对抗宿主由m⁶A介导的RNA降解免疫通路。这一发现不仅明确了eIF4A3在植物中的表观转录组调控功能，也为通过精准编辑寄主因子培育广谱抗病作物提供了潜在靶点。