2025年2月27日，贵州大学绿色农药全国重点实验室博士生昝宁宁作为第一作者，宋润江教授和宋宝安院士作为共同通讯作者，在国际知名学术期刊《Nature Communications》中在线发表“Rational design of phytovirucide inhibiting nucleocapsid protein aggregation in tomato spotted wilt virus”为题的研究论文。团队根据“靶向抑制致病蛋白凝聚体”策略，成功发现了一种小分子Z9，该化合物能够有效抑制TSWVN与RNA共凝聚体的形成，进而显著降低病毒增殖。研究获国家自然科学基金(32302388和32330087)的支持。
植物病毒病是农业生产中仅次于真菌的第二大类世界性植物病害，其中番茄斑萎病毒(Tomato spotted wilt virus, TSWV)危害尤为严重。TSWV寄主范围广泛，涵盖茄科、葫芦科、豆科、叶菜类等重要作物，每年造成的经济损失达十亿美元以上。目前，TSWV在我国不同省份呈现出快速蔓延趋势，给蔬菜产业的产量和品质造成严重威胁。然而，现有的抗植物病毒药物种类有限，对该病毒难以达到有效防治效果。因此，创制新型高效、绿色友好且作用机制新颖的抗TSWV活性药物分子具有重要的现实意义。
通过相分离形成的凝聚体在疾病发生和发展过程中扮演关键角色，如何有效调节致病蛋白凝聚体已成为在医学领域备受关注的防治策略。近年来，多种植物病毒(BYSMV、TYMaV、TBSV和CIRV等)编码的蛋白被发现可以形成凝聚体，对病毒的复制、组装和致病性至关重要。然而，在农业领域，凝聚体调节剂的研究仍处于起步阶段，尚未取得实质性进展。
该研究通过合理设计合成了一系列潜在的凝聚体抑制剂，发现Z9通过直接靶向TSWV N蛋白，抑制病毒核糖核蛋白复合物的转录与复制，显著降低病毒增殖。Z9可消除叶片细胞和原生质体中的N蛋白凝聚体。为进一步解析其作用机制，研究发现Z9主要作用于N蛋白的核酸结合区域，关键结合位点为R94和Y184。结合位点缺失显著降低了N蛋白的RNA结合能力，导致突变体NR94A&Y184A难以在体内外形成凝聚体，这种凝聚体的减少削弱了N蛋白的体内稳定性。研究最终证实，Z9通过干扰N蛋白与RNA的结合，诱导N蛋白降解，从而抑制病毒增殖。这项成果为植物病毒的防控提供了重要的理论依据和新策略。
图为Z9有效抑制TSWV N与RNA共凝聚体的形成
文献信息：
Ningning Zan, Jiao Li, Jiahui Yao, Shang Wu, Jianzhuan Li, Feifei Chen, Baoan Song, Runjiang Song. Rational design of phytovirucide inhibiting nucleocapsid protein aggregation in tomato spotted wilt virus. Nature Commun. 2025, 16, 2034. https://www.nature.com/articles/s41467-025-57281-z.
