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Myricetin Derivative LP11 Targets Cucumber Mosaic Virus 2b Protein to Achieve In Vivo Antiviral Activity in Plants
Journal of Agricultural and Food Chemistry ( IF 5.7 ) Pub Date : 2022-11-30 , DOI: 10.1021/acs.jafc.2c05536 Chen Wang 1 , Yunlong Yan 1 , Min Huang 1 , Guangming Ma 1 , Li Wang 1, 2 , Xin Xie 2 , Wei Xue 1 , Xiangyang Li 1
Journal of Agricultural and Food Chemistry ( IF 5.7 ) Pub Date : 2022-11-30 , DOI: 10.1021/acs.jafc.2c05536 Chen Wang 1 , Yunlong Yan 1 , Min Huang 1 , Guangming Ma 1 , Li Wang 1, 2 , Xin Xie 2 , Wei Xue 1 , Xiangyang Li 1
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Cucumber mosaic virus (CMV) 2b protein plays a key role in the process of CMV infecting plants and symptom formation and is a potential molecular target for the control of this important plant virus. The exploitation of antiviral compounds is one of the strategies with the highest input: output ratio in plant protection. In this study, the CMV 2b recombinant protein was cloned, purified, and identified as the target protein by mass spectrometry. Subsequently, we carried out preliminary functional screening of the LP series of myricetin derivatives designed and synthesized in our laboratory and commercial antiviral compounds by microscale thermophoresis (MST), which showed that LP compounds LP4, LP11, LP13, and LP20 interacted well with CMV 2b, with dissociation constant (Kd) values of 1.39, 0.88, 1.52, and 1.77 μM, respectively. Among the commercially available antiviral compounds, ningnanmycin (NNM) was the most active, with a Kd value of 4.09 μM. Then, the strongest binding force to CMV 2b was identified to be from LP11 by isothermal titration calorimetry (ITC) experiments, with a Kd of 1.19 μM. Among the commercial compounds, NNM had the strongest binding force with CMV 2b, with a Kd of 4.62 μM. Through the screening of commercial compounds and LP series compounds by MST and ITC, LP11, NNM (positive control), LP16 (negative control), and the blank control group were selected to test the in vivo impact of LP11 on CMV. Specifically, the screened compounds were sprayed onto CMV-inoculated Nicotiana benthamiana plants to determine their impact on the regulation of CMV pathogenic gene expression, symptoms, and virus titer. The results showed that LP11 had a strong ability to inhibit CMV infection of tobacco at the transcriptional and translational levels. By mutating the CMV 2b protein, the 15th amino acid leucine and the 18th amino acid methionine at the N-terminal region were shown to be potential sites for binding to compound LP11. This finding provided a theoretical basis for screening and developing anti-CMV agents.
中文翻译：
杨梅素衍生物 LP11 靶向黄瓜花叶病毒 2b 蛋白以实现植物体内抗病毒活性
黄瓜花叶病毒（CMV）2b蛋白在CMV感染植物和症状形成的过程中发挥着关键作用，是控制这种重要植物病毒的潜在分子靶点。抗病毒化合物的开发是植物保护中投入产出比最高的策略之一。本研究对CMV 2b重组蛋白进行克隆、纯化，并通过质谱鉴定为目的蛋白。随后，我们通过微尺度热泳（MST）对实验室设计合成的LP系列杨梅素衍生物和商业抗病毒化合物进行了初步的功能筛选，结果表明LP化合物LP4 、 LP11 、 LP13和LP20与CMV 2b有良好的相互作用。 ，解离常数( Kd ) 值分别为 1.39、0.88、1.52 和 1.77 μM。在市售的抗病毒化合物中，宁南霉素（NNM）活性最强， K d值为4.09 μM。然后，通过等温滴定量热法（ITC）实验确定与CMV 2b的最强结合力来自LP11 ， K d为1.19 μM。在商业化合物中，NNM 与 CMV 2b 的结合力最强， K d为 4.62 μM。通过MST和ITC对商品化合物和LP系列化合物进行筛选，选择LP11 、NNM（阳性对照）、 LP16 （阴性对照）、空白对照组来测试LP11对CMV的体内影响。 具体而言，将筛选的化合物喷洒到接种了 CMV 的本塞姆氏烟草植物上，以确定它们对 CMV 致病基因表达、症状和病毒滴度调节的影响。结果表明， LP11在转录和翻译水平上具有很强的抑制烟草CMV感染的能力。通过突变CMV 2b蛋白，N末端区域的第15个氨基酸亮氨酸和第18个氨基酸甲硫氨酸被证明是与化合物LP11结合的潜在位点。这一发现为筛选和开发抗CMV药物提供了理论依据。
更新日期：2022-11-30
中文翻译：
杨梅素衍生物 LP11 靶向黄瓜花叶病毒 2b 蛋白以实现植物体内抗病毒活性
黄瓜花叶病毒（CMV）2b蛋白在CMV感染植物和症状形成的过程中发挥着关键作用，是控制这种重要植物病毒的潜在分子靶点。抗病毒化合物的开发是植物保护中投入产出比最高的策略之一。本研究对CMV 2b重组蛋白进行克隆、纯化，并通过质谱鉴定为目的蛋白。随后，我们通过微尺度热泳（MST）对实验室设计合成的LP系列杨梅素衍生物和商业抗病毒化合物进行了初步的功能筛选，结果表明LP化合物LP4 、 LP11 、 LP13和LP20与CMV 2b有良好的相互作用。 ，解离常数( Kd ) 值分别为 1.39、0.88、1.52 和 1.77 μM。在市售的抗病毒化合物中，宁南霉素（NNM）活性最强， K d值为4.09 μM。然后，通过等温滴定量热法（ITC）实验确定与CMV 2b的最强结合力来自LP11 ， K d为1.19 μM。在商业化合物中，NNM 与 CMV 2b 的结合力最强， K d为 4.62 μM。通过MST和ITC对商品化合物和LP系列化合物进行筛选，选择LP11 、NNM（阳性对照）、 LP16 （阴性对照）、空白对照组来测试LP11对CMV的体内影响。 具体而言，将筛选的化合物喷洒到接种了 CMV 的本塞姆氏烟草植物上，以确定它们对 CMV 致病基因表达、症状和病毒滴度调节的影响。结果表明， LP11在转录和翻译水平上具有很强的抑制烟草CMV感染的能力。通过突变CMV 2b蛋白，N末端区域的第15个氨基酸亮氨酸和第18个氨基酸甲硫氨酸被证明是与化合物LP11结合的潜在位点。这一发现为筛选和开发抗CMV药物提供了理论依据。
京公网安备 11010802027423号