多角体蛋白基因核苷酸序列对HBsAg(PreS2+S)在家蚕中表达的作用

应用PCR突变的方法 ,在乙肝病毒表面抗原 (HBsAg)前S2序列的 5’端融合了BmNPV多角体蛋白基因5’端的 12个碱基 ,获得了融合乙肝表面抗原中蛋白基因 (HBMp) ;通过同源重组将其插入到BmNPV基因组多角体启动子后 ,构建了重组杆状病毒BmPAK HBMp。用重组病毒BmPAK HBMp和BmPAK HBM(带有非融合乙肝表面抗原中蛋白基因 )感染家蚕细胞及蛹 ,对两种病毒的表达产物用ELISA进行了跟踪检测 ,结果表明融合蛋白比非融合蛋白HBsAg活性提高了 6 0 %～ 80 % ,作为HBsAg构成部分的PreS2抗原性提高了 8～ 10倍 ;并且HBsAg和PreS2 Ag表达的时相曲线不同 ,PreS2 Ag的表达量比HBsAg早 1～ 2d达到最大值。ELISA检测和Westernblotting分析表明 ,多角体基因序列的存在更有利于中蛋白全基因 (PreS2 +S)的表达。     

昆虫质型多角体病毒与杆状病毒多角体的结构比较

依据已有的研究结果,分析比较昆虫质型多角体病毒和杆状病毒多角体的结构差异。2种病毒都产生多角体,其中质型多角体病毒多角体的原子结构展现一个错综复杂的三聚体组装,即通过多角体蛋白分子突出的N-端螺旋臂互相连接在一起;杆状病毒和质型多角体病毒的多角体晶体相似,蛋白序列的N-末端也是α-螺旋。由此表明这2种病毒的多角体蛋白及其共同结构基础具有同源性。但一些研究表明质型多角体病毒和杆状病毒的多角体基础分子组织形成不同。尽管这2种病毒多角体含有相近的结构单位及共有对称方式,但是多角体分子在结构上差别较大,在晶体内的组装形式也不同,特别是二硫键和N-端区域的区域交叉使杆状病毒多角体的晶体构造稳定坚固,C-端臂使其结构单位相互连接在一起。有研究表明N-末端螺旋突出臂在杆状病毒和质型多角体病毒中也具有不同的结构功能,但目前并没有结构方面的证据证明这2种病毒多角体具有共同的进化起源。     

松毛虫质型多角体病毒RT—PCR检测技术的建立

为研究DsCPV在松毛虫种群中的垂直传递及对松毛灾害的持续控制作用,转录聚合酶链式反应（RT－PCR）建立了DsCPV的早期检测技术。依据家蚕质多角体病毒（BmCPV）质型多角体蛋白的核苷酸序列设计一对引物，从纯化的DsCPV、BmCPV和舞毒蛾质型多角体病毒（LdCPV)的基本组dsRNA可成功地扩增出长614bp的目的片段，从提取的健康松毛虫幼虫肠组织的DNA、舞毒蛾核型多角体病毒（LdNPV)基因组核酸、以及棉铃虫质型多角体病毒（HaCPV)基因组核酸，未能扩增出目的片段。DsCPV基因组dsRNA的增片段的序列与BmCPV相应基因序列具有87％的同源性，检测敏感度为1pg的DsCPV基因组dsRNA。由于松毛虫与家蚕、舞毒蛾相互之间食性不同，而且BmCPV和LdCPV对松毛虫无感染性，即在松毛虫体内不会有BmCPV病毒和LdCPV病毒的感染，因此该结果一方面从分子水平上证实了DsCPV与BmCPV、LdCPV存在基因同源性，同时也表明了依据BmCPV的基因序列设计引物对DsCPV基因组核酸建立的RT－PCR扩增体系，可以作为松毛虫种群中DsCPV的一种敏感、特异、早期、快速的检测手段。     

诱导表达极早期基因ie-1反义序列抑制杆状病毒复制的试验

在昆虫杆状病毒的级联复制中,极早期基因ie-1所编码的IE-1蛋白具有重要功能,其中极晚期多角体蛋白基因启动子polh受其调控激活。通过建立具有启动子polh及ie-1长194 bp的反义序列(ie-1-r)的转录载体,使杆状病毒在宿主细胞进行自身复制时受到抑制。试验结果表明,当转入重组转录载体polh/ie-1-r的宿主细胞受携带荧光素酶(luciferase)基因的杆状病毒感染时,能够被诱导激活细胞内多角体蛋白基因启动子转录其携带的ie-1的反义序列RNA,从而部分抑制病毒本身的复制,宿主细胞在病毒感染第4～5天,其荧光素含量与对照RLU(relative light unit)相比下降约1×108个单位,抑制病毒的效果在时间上呈现一定的滞后性。试验结果提示:构建类似的病毒诱导表达系统,通过早期基因激活晚期基因,晚期基因转录抑制早期基因表达的策略,可以对病毒复制进行抑制。     

抗菌肽Thanatin基因与多角体蛋白Polyhedrin基因的融合表达及产物的抑菌活性分析

为利用大肠杆菌表达系统高效表达抗菌肽Thanatin并避免其抗菌活性对宿主菌的影响,将抗菌肽Thanatin基因与家蚕核型多角体病毒多角体蛋白Polyhedrin基因融合克隆到表达载体pET28a(+)中,构建重组表达质粒pET28a(+)-Thanatin-polyhedrin,转化大肠杆菌BL21(DE3)中表达。SDS-PAGE检测显示经诱导表达的菌体中有与融合蛋白理论值(35 kD)相符的目的条带。凝胶扫描分析目的融合蛋白以包涵体的形式表达,且诱导后6 h融合蛋白的表达量最大,约占菌体总蛋白量的30%。纯化融合蛋白用盐酸羟胺切割后初步纯化获得具有抗菌活性的Thanatin蛋白。研究结果表明家蚕核型多角体病毒多角体蛋白能够作为抗菌肽Thanatin融合标签介导其高水平表达,有助于利用基因工程技术大规模生产抗菌肽Thanatin。     

柞蚕NPV核多角体蛋白基因核苷酸序列分析及其mRNA转录起始点的确定

采用DNA双脱氧法,对所克隆的载有ApNPV核多角体蛋白基因片段进行了核苷酸序列分析,并与AcNPV和BmNPV核多角体蛋白基因序列进行了比较。结果表明,ApNPV核多角体蛋白结构基因由735个核苷酸编码序列(编码245个氨基酸)组成,其序列与AcNPV和BmNPV的核多角体蛋白基因编码序列相比同源性较高,分别为79.6％和81.6％;但其5′端和3′端两侧翼序列与AcNPV和BmNPV相比差异显著,特别是控制该基因表达的5′端启动子部分调控序列(nt—2～—61):AcNPV与BmNPV完全相同,而ApNPV在此区域却有20个核苷酸序列发生变异,并且在对该基因表达起决定性作用的8个高度保守核苷酸序列(nt—44～—51),有两处发生自然突变。经核苷酸序列推测出的ApNPV核多角体蛋白氨基酸序列与AcNPV、BmNPV核多角体蛋白氨基酸序列的差异,同其三者之间的核苷酸序列的差异的比率降低10％。采用引物延伸法,对ApNPV核多角体蛋白mRNA转录起始点进行了测定,确定其位于该基因调控序列12个核苷酸高保守区的nt—50位点与AcNPV相似。     

BmNPV多角体蛋白片段引导外源蛋白固定入多角体的研究

家蚕核型多角体病毒(BmNPV)晚期产生大量多角体,其主要作用是包埋病毒粒子免受外部恶劣环境的影响,为次代感染提供保障。将BmNPV多角体基因分段克隆并与报告基因——增强型绿色荧光蛋白(EGFP)基因融合,利用BmNPVPolh+Bac-to-Bac表达系统构建重组病毒,使多角体蛋白与融合蛋白在BmN细胞内共表达。分析感染细胞和形成的多角体中融合蛋白的含量,研究不同的多角体蛋白片段引导EGFP固定入多角体的效果,结果表明构建的5种重组病毒都能大量表达融合蛋白,每种多角体蛋白片段都能引导EGFP固定入多角体内部,且外源融合蛋白在多角体总蛋白中占有较高的比例,其中,以多角体蛋白N末端100个氨基酸和完整多角体蛋白序列作为信号固定EGFP的效率最高。这一现象为解决活性蛋白长期保存提供了新思路,同时对于开发含有毒素蛋白的新型生物杀虫剂和新型疫苗的转运载体也具有较好的参考价值。     

利用家蚕细胞表达重组蝎毒素蛋白及其杀虫效果分析

用天然毒素蛋白杀灭害虫是农林病虫害防治的一个重要发展方向。利用家蚕核型多角体病毒(BmNPV)多角体蛋白基因的部分序列与蝎毒素蛋白基因(BmK ITa1)融合表达,SDS-PAGE分析通过融合表达策略构建的含有蝎毒素蛋白基因的重组病毒具有较高的蝎毒素蛋白表达水平,重组病毒vBmBac(polh-)PH5B/35B-BmK ITa1.6His,在家蚕BmN细胞内的BmKITa1蛋白表达水平分别为0.4、0.2 mg/mL。以家蚕和棉铃虫为供试昆虫,探讨融合蝎毒素蛋白的杀虫效果,结果表明:经口添食含融合蝎毒素蛋白的BmN细胞液对不同龄期家蚕幼虫均具有毒性,尤其对低龄幼虫的毒性较强,蚁蚕添食后的死亡率达80%;给1龄期的家蚕和棉铃虫幼虫经口添食含有不同剂量融合蝎毒素蛋白的BmN细胞破碎液,当添食剂量在2.8μg/头时,家蚕的死亡率即达100%,棉铃虫的死亡率达74%。研究结果提示:BmNPV多角体蛋白编码基因的部分序列与蝎毒素蛋白基因融合表达,可提高蝎毒素蛋白的表达水平,且重组病毒表达的蝎毒素蛋白具有较好的杀虫活性,在较低剂量下即可对低龄昆虫产生良好的杀灭效果。