ИСТИНА

Каспазы вовлечены во многие важные для жизни растения процессы, и, в частности, эти ферменты играют немаловажную роль в защите растения от патогенов. Ранее нами было показано, что капсидный белок картофельного вируса PVA расщепляется растительной каспазой 1 in vitro. По этой причине мы заинтересовались, какое влияние на ход развития вирусной инфекции оказывает тот факт, что капсидный белок вируса может гидролизоваться каспазой-1 растений. На первом этапе работы было исследовано поведение мутантного вируса PVA, капсидный белок которого не способен расщепляться растительной каспазой-1 благодаря одной аминокислотной замене в сайте гидролиза, по сравнению с поведением вируса PVA дикого типа. Эксперименты проводили на растениях Nicotiana benthamiana и Nicotiana tabacum, и в обоих случаях было выявлено, что мутантный вирус PVA, капсидный белок которого устойчив к действию каспазы, распространяется по растению более эффективно, чем его аналог дикого типа. Чтобы удостовериться, что такие различия в поведении обусловлены именно действием каспазы, следующим шагом мы суперпродуцировали каспазу-1 табака в N.benthamiana, одновременно осуществив вирусное заражение тех же самых растений. Оказалось, что в случае вируса дикого типа суперпродукция каспазы-1 привела к снижению скорости распространения вирусного заражения на ближние расстояния. При этом вирус PVA с каспазоустойчивым капсидным белком не показал значимых изменений в ходе развития вирусного заражения. Следующим этапом стало исследование хода вирусного заражения в трансгенных растениях N.benthamiana, в которых активность каспазы-1 снижена. Выяснилось, что мутантный вирус снова оказался нечувствительным к изменению уровня активности каспазы. Для вируса PVA дикого типа, наоборот, уменьшение каспазной активности в листьях растения-хозяина привело к более высокой скорости распространения вирусной инфекции на ближние расстояния, сравнимой со скоростью распространения вируса PVA с мутацией в капсидном белке. Таким образом, наблюдаются различия в скорости распространения по растению-хозяину вируса PVA дикого типа и вируса PVA, капсидный белок которого не способен гидролизоваться каспазой-1 растений. В условиях пониженной активности каспазы различия в поведении вирусов нивелируются, тогда как суперпродукция каспазы приводит к усилению этих различий. Для вируса PVA дикого типа прослеживается следующая зависимость: чем выше активность каспазы-1 в листьях растения-хозяина, тем медленнее происходит распространение вирусной инфекции в соседние клетки; чем ниже активность каспазы-1, тем эффективнее распространение вирусного заражения. Мутантный вирус с устойчивым к действию каспазы капсидным белком к колебаниям активности каспазы нечувствителен. На основе полученных данных можно предположить, что каспаза-1 растений вовлечена во взаимодействие с капсидным белком вируса PVA и ограничивает скорость распространения вирусной инфекции по растению.