茧蜂病毒感染Hi5细胞与亲环素A的相关性研究

茧蜂病毒（Microplitis bicoloratus bracovirus,MbBV）属于多分DNA病毒（polydnavirus,PDV）的一种,主要存在于膜翅目茧蜂科寄生蜂中,对于寄生蜂成功寄生宿主起着至关重要的作用。而亲环素A（cyclophilin A,CypA）是一种肽基脯氨酰顺反异构酶,参与免疫反应等多种细胞活动。主要探讨了茧蜂病毒在感染昆虫细胞的过程中,是否与CypA存在相关性。研究结果显示,在粉纹夜蛾(Trichoplusia ni Hübner)卵细胞系（High Five,Hi5）培养基中加入茧蜂病毒24 h后,通过PCR可扩增出与病毒基因大小一致的目的片段,表明Hi5细胞已被茧蜂病毒感染。在病毒感染细胞后,CypA的基因转录水平显著升高,其蛋白表达水平也有所增加;当沉默cypa基因或抑制CypA活性后,实时荧光定量PCR（real-time fluorescence quantitative PCR,qRT-PCR）结果显示,茧蜂病毒基因中的vank86基因转录水平显著下降;而过表达cypa基因,可使vank86基因转录水平上升。研究结果提示,茧蜂病毒在感染昆虫细胞的过程中,可能与CypA存在一定的相关性。     

茶足柄瘤蚜茧蜂蛹滞育过程中胰岛素信号通路及其相关途径的初探

本实验通过探索胰岛素信号通路及其相关途径对茶足柄瘤蚜茧蜂蛹滞育的影响,从而方便寻找胰岛素替代物,为害虫防治提供新思路。利用RNA-Seq,对滞育组与非滞育组的茶足柄瘤蚜茧蜂进行转录组测序,结合生物信息学方法对转录组中胰岛素信号通路及其相关途径的差异表达基因进行了分析。与胰岛素信号通路相关差异表达基因共31个,重点分析的PI3K-Akt, FoxO, MAPK三条途径,差异表达基因分别为55, 21和28个。这些滞育关联基因呈现不同程度的上调或下调表达,发现Sos, FASN, TSC1, PRKAB等基因与茶足柄瘤蚜茧蜂滞育密切相关,共同影响茶足柄瘤蚜茧蜂的滞育。胰岛素信号通路及其相关途径对茶足柄瘤蚜茧蜂的滞育起着非常重要的作用,主要体现在影响虫体能量代谢、脂质积累、细胞增殖等方面。     

非洲猪瘟病毒拮抗宿主cGAS-STING信号通路的研究进展

非洲猪瘟病毒（African swine fever virus,ASFV）拥有多种逃逸宿主免疫应答的策略,造成病毒难以被宿主清除。cGAS-STING信号通路介导的天然免疫在抗ASFV感染中发挥了重要作用,然而病毒编码的多个蛋白靶向该通路中的不同分子以拮抗宿主的I型干扰素应答。利用基因编辑技术敲除这些病毒基因后,ASFV对宿主的致病性降低,成为基因缺失疫苗的研制潜在靶点。本文对目前已知参与调控宿主cGAS-STING信号通路的病毒蛋白进行总结,旨在阐明这些蛋白免疫逃逸cGAS-STING信号通路的分子机制,加深对ASFV免疫逃逸策略的理解,以期为ASFV致病机制研究与疫苗创制提供参考。     

病毒基因沉默抑制子及其作用机制

基因沉默或RNA 沉默是植物、真菌以及无脊椎动物抵御病毒侵染的重要机制, 为了应对这种机制, 病毒编码RNA 沉默抑制子抑制宿主的基因沉默, 抵抗由基因沉默介导的宿主对病毒的抗性. 病毒编码的RNA 沉默抑制子, 又被称为病毒基因沉默抑制子, 广泛存在于各种植物RNA 病毒和DNA 病毒以及部分动物病毒中. 近年来, 针对病毒基因沉默抑制子作用机制的研究表明, 病毒基因沉默抑制子通过与宿主基因沉默通路中的RNA 或者关键蛋白分子相互作用, 发挥抑制宿主对病毒的抗性以及干扰宿主正常的基因表达调控的功能. 由于植物基因沉默通路的复杂性, 病毒基因沉默抑制子的作用机制也是复杂而多样的.     

茧蜂病毒调控寄主细胞的NF-κB信号通路

多分DNA病毒(Polydnaviruses,PDVs)是寄生蜂的共生病毒。已有研究报道PDVs能感染寄主血细胞并有特异性表达,但是,哪些病毒的DNA片段能进入寄主细胞,并参与调控NF-κB信号通路仍然还不清楚。本研究结果初步表明,在双斑侧沟茧蜂病毒(Microplitis bicoloratus bracovirus,MbBV)感染细胞后24 h能导致细胞凋亡,vank86、vank92、ptp109病毒基因片段均能在被感染后的Spli221(斜纹夜蛾)、Sf9(草地贪夜蛾)、High Five(粉纹夜蛾)细胞的DNA中检测到,但转录水平有差异。进一步对这3个基因与NF-κB调控的下游抗菌肽基因(attacin、defensin)和免疫基因酚氧化酶原激活酶(ppA3)的相互关系研究发现:在病毒感染Spli221、Sf9、High Five细胞24 h后,检测到Spli221细胞中attacin、defensin、ppA3的转录本,attacin基因显著下调;过表达Vank86、Vank92、PTP109的Spli221细胞,由LPS刺激后检测到只表达单个病毒蛋白的Spli221细胞中的attacin、defensin、ppA3的m RNA表达水平无显著变化。研究初步揭示了MbBV病毒感染Spli221细胞后抑制NF-κB信号通路,但单个病毒蛋白不能抑制NF-κB信号通路,实验结果为进一步深入研究多个病毒基因的共同作用及其在害虫生物防治中的应用打下了基础。     

HSV-1立即早期蛋白ICP22与VP16共同参与α基因转录调控的初步分析

Ⅰ型单纯疱疹病毒（herpes simplex virus1,HSV-1）在宿主体内形成两种感染模式,不同感染模式的建立与病毒α基因的表达相关.作为病毒α基因表达产物之一的ICP22在病毒复制中发挥了多重作用,但其确切功能尚不清楚.实验利用氯霉素乙酰转移酶（chloram-phenicol acetyl transferase,CAT）报告系统发现ICP22非特异地抑制多种病毒或细胞启动子的转录启动作用,而且该抑制作用不受特定的病毒或细胞启动子上游调控元件影响.进一步的实验发现,HSV病毒蛋白VP16通过结合α4基因启动子上游特定元件解除ICP22对α4基因的转录抑制.这些结果提示,ICP22和VP16可能共同参与α基因的转录调控,从而建立HSV-1裂解性增殖或潜伏性感染.     

昆虫保幼激素促进家蚕杆状病毒系统的基因表达

杆状病毒表达载体系统(Baculovirus Expression VecterSvstem,BEVS)的一个最大优点是外源基因的高效表达(Hy-perexpression).但是,不同的外源基因在BEVS系统中的表达水平相差很大,较低的如α-干扰素,表达量为1～5mg/L培养细胞;高的如β-半乳糖苷酶,表达量可达600mg/L培养细胞.外源基因在BEVS系统中表达量受到诸多因素的影响,如细胞的类型与质量,外源基因蛋白的性质,启动子序列的完整性,是否为融合蛋白等[1].如何使外源基因在BEVS系统中高效表达,是近年来该领域中研究最活跃的方向之一.已证实家蚕杆状病毒的表达量受宿主遗传型的影响,最低和最高的遗传型相差达7倍以上[2].林水中等发现家蚕饲料中添食适当浓度的硫酸铜可提高外源基因单位表达量10%左右[3].杆状病毒在复制循环中表现出两种类型:芽生病毒和包涵体病毒,其中芽生病毒引起宿主体内不同组织间的感染,包涵体病毒则引起宿主之间感染[1].杆状病毒基因组中蜕皮激素尿苷二磷酸葡萄糖基转移酶(egt)基因影响激素在宿主体内的平衡[4],egt基因通过糖基化作用使蜕皮激素失活,打破宿主体内的激素平衡,延长幼虫期,以利于病毒的增殖[5].家蚕血淋巴中保幼激素(Juvenile hormone,JH)的滴度同样决定着幼虫发育的进程[6],本文通过体表使用保幼激素,以研究保幼激素对家蚕核型多角体病毒和宿主之间的相互关系及对外源基因表达量的影响.     

痘苗病毒不同启动子对乙型肝炎病毒表面抗原表达的影响

利用DNA重组和细胞体内同源重组技术,分别获得了P7.5启动子和P11启动子单独带动的乙型肝炎病毒表面抗原(HBsAg)基因的重组痘苗病毒和同一个重组痘苗病毒中含有P7.5和P11启动子分别带动一个HBsAg基因(正反两个插入方向)的四种重组痘苗病毒,比较了它们对HBsAg表达的影响。含P7.5启动子的比含P11启动子的重组痘苗病毒表达的HBsAg水平更高些;在同一个重组痘苗病毒中P7.5和P11两个启动子分别带动HBsAg基因时,两个启动子同向转录表达的HBsAg水平较低,而两个启动子又向转录时表达的HBsAg水平较高,但均没有单一P7.5启动子带动的HBsAg基因的表达水平高。     

利用cryparin基因的启动子构建板栗疫病菌高效表达载体

低毒病毒/板栗疫病菌是研究植物病原菌致病机理和病毒与宿主相互作用的一个优秀模式系统.本研究克隆了板栗疫病菌转录水平最高的cryparin基因的启动子,并构建了由该启动子控制的表达载体.构建的载体能成功表达GFP蛋白.利用该载体表达积累量较高的CHV1-Euro7病毒的病毒量控制基因,能提高细胞内CHV1-EP721的积累量,反式互补效率从常用的gpd启动子控制的低于10%提高至67%和80%.高效表达载体的成功构建,为研究板栗疫病菌功能基因以及低毒病毒与宿主板栗疫病菌的相互作用提供了新的工具.     

利用枯草杆菌碱性蛋白酶E基因的信号顺序构建分泌表达载体

本文利用枯草杆菌碱性蛋白酶基因Ｅ（ａｐｒＥ）,对建立枯草杆菌分泌表达的载体－宿主系统作了探讨。首先用大肠杆菌－枯草杆菌穿梭的启动子克隆质粒ｐＧＫＶ２１０对ａｐｒＥ的启动子功能进行检测,发现用Ｅ．ｃｏｌｉ作为研究ａｐｒＥ表达信号的“中间宿主”是可行的;然后在穿梭质ｃｏｌｉ作为研究,ａｐｒＥ表达信号的“中间宿主”是可行的;然后在穿梭质粒,进而构建了基于ａｐｒＥ启动子和信号顺序的分泌表达载体ｐＳＰ１和ｐ     

寄生蜂多分DNA病毒对寄主昆虫的免疫抑制作用

多分DNA病毒（PDV）是在膜翅目姬蜂科和茧蜂科寄生蜂体内的一类很独特的病毒,寄生蜂产卵时,PDV随同卵和萼液一起被注射入寄主体内,能干扰寄主的细胞免疫和体液免疫,该病毒直接侵染或间接作用于血细胞,主要是浆细胞和颗粒细胞,导致血细胞变圆或凋亡,PDV也能抑制血淋巴酚氧化酶活性,诱导抗菌因子的大量合成,最近有关研究主要集中在病毒基因的表达和伴随寄主血细胞功能失常的分子事件上,一些寄主蜂的PDV与其他因子,如卵巢蛋白,畸形细胞或蜂毒等协同发挥作用。     

病毒编码的miRNA:基因表达新的调控因子

微小RNA(microRNA,miRNA)是一类长约22个核苷酸的RNA,在数量、序列、结构、表达和功能上具有多样性。目前,通过生物信息学手段和分子克隆方法,已发现了3518种miRNA,在控制细胞的生长发育、分化、凋亡等过程中发挥着十分重要的作用。最近研究发现疱疹病毒、多瘤病毒、逆转录病毒的某些病毒基因组也能够编码miRNA,这些miRNA在调控病毒基因自身表达以及病毒与宿主相互作用方面可能起重要的作用。某些病毒甚至能够利用宿主体内的miRNA调控其自身表达。找出病毒可能编码的miRNA,探索其对病毒感染、复制、表达的作用,有助于病毒分子生物学的研究,也会为研发防治病毒的新方法和新途径提供新的思路。     

草鱼免疫相关基因Prkrip1的克隆和表达分析

随着草鱼养殖规模的扩大, 草鱼的病毒性疾病极大地影响着草鱼的产量。开展鱼类病毒免疫反应相关功能基因的研究意义重大。研究首先通过同源克隆的方法从草鱼中克隆到了一段Prkrip1基因的EST序列, 进一步通过RACE、长片段PCR和Genome walking的方法获得了该基因的全长cDNA序列、基因组DNA序列和启动子区序列。氨基酸序列分析显示, Prkrip1含有3个核定位信号和一个双链RNA结合区, 并具有与PKR结合的保守N端区; 荧光报告基因的表达证实我们所克隆到的启动子区是有活性的, 可用于后续该基因的转录调控分析; Real-time PCR分析发现, Prkrip1 基因在草鱼的肝和血中表达量最高, GCRV感染后在大部分免疫组织中均上调表达, 说明该基因确实与病毒感染相关。研究结果为Prkrip1基因在硬骨鱼类的功能研究提供了线索, 也为鱼类天然免疫反应中调控PKR信号通路的系统研究提供了理论依据。       

靶向Wnt/β-catenin通路的溶瘤腺病毒携带抑癌基因TSLC1抑制肿瘤细胞增殖的研究

溶瘤病毒(oncolytic viruses)可选择性地感染肿瘤细胞并在其中复制,使宿主细胞裂解并在体内产生强烈的免疫应答反应,从而抑制或者杀死肿瘤细胞。因其特有的溶瘤性和靶向性,溶瘤病毒成为肿瘤基因治疗的热门领域之一。基于Wnt信号的肿瘤特异性,本研究使用Wnt信号启动子TCF/LEF结合位点序列,调控腺病毒早期基因E1A,并删除E1A基因序列上能与Rb蛋白结合的24 bp片段。将抑癌基因TSLC1插入腺病毒的E3区,形成重组腺病毒Ad.wnt-E1A(Δ24)-TSLC1。通过双荧光素酶报告系统、Western blot实验、MTT法、结晶紫染色法、Hoechst染色实验分别检测Wnt信号活性、肿瘤细胞的存活率和凋亡的变化情况。结果发现,肿瘤细胞较正常肝细胞具有较高的Wnt通路活性和病毒敏感性,其中重组病毒处理Hep G2后杀伤效果显著,并可通过Caspase通路诱导细胞凋亡,为肝癌的临床治疗提供参考。     

p38 MAPK基因在西方蜜蜂越冬期表达模式的研究

[目的]p38 MAPK基因在昆虫的低温响应机制中发挥着重要作用,本研究旨在探究p38 MAPK基因在西方蜜蜂Apis mellifera越冬期内表达规律.[方法]本研究对西方蜜蜂p38 MAPK蛋白序列进行生物信息学分析,并利用荧光定量PCR技术检测该基因在意大利蜜蜂Apis mellifera ligustica、欧洲黑蜂Apis mellifera mellifera、高加索蜂Apis mellifera caucasica和卡尼鄂拉蜂Apis mellifera carnica于不同越冬时期和不同越冬方式下体内的表达量.[结果]西方蜜蜂38 MAPK包含1083 bp的开放阅读框区域,编码360个氨基酸,包含TGY双磷酸化三肽模体序列和磷酸化激活环序列.p38 MAPK在蜜蜂所有组织中均有表达,分别在胸部和腹部处于最高和最低表达丰度.38 MAPK mRNA在不同蜂种不同越冬时期的表达量存在显著差异,4个蜂种于室外越冬时p38 MAPK的表达量均显著高于室内越冬(P＜0.05);随着蜜蜂越冬持续时间的延长,意大利蜜蜂和欧洲黑蜂不同越冬方式下体内p38 MAPK的表达均呈现先上升后下降的表达趋势,高加索蜂在室外与室内越冬时体内该基因的表达量均表现出持续上升的表达趋势,该基因在卡尼鄂拉蜂中的表达趋势与其他3个蜂种呈现一定差异,卡尼鄂拉蜂p38 MAPK在室内越冬方式下表达量保持恒定,但在室外越冬方式下表现出先下降后上升的表达趋势;比较室外越冬情况下4个蜂种于不同越冬时期体内38 MAPK表达量后发现,除在次年的1月外,其他越冬时期4个蜂种体内p38 MAPK的表达量均存在显著差异(P＜0.05).[结论]p38 MAPK基因在西方蜜蜂越冬期内发挥着重要的生理功能,p38 MAPK信号通路可作为蜜蜂抗寒机制研究的候选信号通路.     

柯萨奇病毒B组5型非结构蛋白抑制NF-κB信号通路的作用机制研究

目的 柯萨奇病毒B组5型（CVB5）是手足口病的重要病原体之一,可导致发热、皮疹或疱疹等临床症状,重症者出现神经系统疾病,甚至死亡。天然免疫应答是机体抗病毒入侵的第一道防线,其中核因子κB (NF-κB)是宿主天然免疫反应中的重要蛋白质,然而关于CVB5感染后调控NF-κB介导信号通路的研究尚鲜有报道。方法 本研究通过检测启动子活性、促炎因子水平以及通路中关键蛋白表达等,阐明CVB5对NF-κB信号通路的调控作用机制。结果 CVB5感染可抑制促炎因子表达和p65的磷酸化。CVB5非结构蛋白（NSP）可抑制促炎因子表达以及重要蛋白p65和IκBα的磷酸化。经STRING11.1数据库预测表明,CVB5 3CD蛋白与宿主多聚胞嘧啶结合蛋白1 (PCBP1)具有相互作用,且PCBP1可促进IκBα和p65的磷酸化,抑制病毒复制。结论 CVB5 NSP可负调控NF-κB信号通路,且与3CD相互作用的PCBP1蛋白可通过调控NF-κB通路抑制CVB5复制。本研究探索病毒与宿主天然免疫应答的调控作用,从而为研制抗CVB5感染的药物提供作用靶点。     

整合素β亚基参与调节腰带长体茧蜂多胎增殖过程

整合素是由α和β亚基组成的异源二聚体跨膜蛋白, 在调控细胞增殖中起重要作用。本实验初步研究了腰带长体茧蜂Macrocentrus cingulum整合素β亚基在胚胎增殖中所起的作用。用PCR方法克隆获得了腰带长体茧蜂整合素β基因Mcitg-β (GenBank登录号为KC784942), 其开放读码框全长2 526 bp, 编码841个氨基酸, 含有整合素基因特有的多个功能域。Mcitg-β与已报道的昆虫整合素基因具有很高的序列相似性, 系统发育分析结果表明其与膜翅目的熊蜂Bombus impatiens整合素基因核苷酸序列一致性最高, 达76%。定量PCR结果表明Mcitg-β在蜂卵中大量表达, 在初级胚胎及二级胚胎细胞中也有表达, 但在桑葚胚中没有表达。将dsMcitg-β通过体外浸泡法导入到二级胚胎或体内注射法导入到寄主亚洲玉米螟Ostrinia furnacalis幼虫体内后, 可极显著抑制腰带长体茧蜂整合素基因的表达量, 降低胚胎增殖能力, 并减少出蜂数量。结果初步证明Mcitg-β可能对调节多胚发育的腰带长体茧蜂的胚胎增殖起重要的作用。     

对虾白斑综合症病毒极早期基因的研究进展

对虾白斑综合症病毒(white spot syndrome virus,WSSV)是危害对虾养殖业的主要病原之一。WSSV在侵染宿主细胞的过程中,极早期基因(immediate-early gene)对病毒复制增殖起着非常重要的作用。在这个过程中,一方面极早期基因编码的蛋白通过与细胞调控因子相互作用,调节细胞信号通路,为病毒的增殖提供更合适的环境;另一方面,极早期蛋白直接调控病毒基因的转录和表达。综述列举了WSSV的21个极早期基因,并将重点介绍其中5个研究比较深入的基因:ie1、wsv051、wsv083、wsv249和wsv403。