杆状病毒载体及其在昆虫细胞中表达外源基因的研究进展

本文介绍了杆状病毒载体在昆虫细胞中表达外源基因的基本策略和发展趋势。杆状病毒载体系统近年来已被人们广泛用来表达人类、动物和植物等的一些重要蛋白质分子,在医学、农业等领域的基因工程研究中发挥了越来越大的作用。杆状病毒载体系统表达外源基因的效率高,表达产物的结构和活性与天然产物一致,为当今基因工程研究中最有发展前途的病毒载体表达系统。     

外源基因在昆虫杆状病毒表达系统中的表达

随着杆状病毒载体和筛选方法的不断改进,通过Bac-to-Bac方法可以使杆状病毒最大重组率达到100%,缩短了构建重组载体的时间,极大提高了工作效率。另外,研究者开发了一些新的宿主域扩大的昆虫杆状病毒载体,能够在家蚕或蛹内进行高水平表达重组蛋白。昆虫杆状病毒表达系统具有完备的翻译后加工修饰功能和高效表达外源蛋白的能力等特点,是一种非常理想的真核表达系统。利用该表达系统现已成功表达了约千种外源蛋白。以重组杆状病毒为载体的昆虫表达系统、外源基因在该表达系统中的表达情况及在农业领域中的应用进行了介绍。     

昆虫杆状病毒表达系统的研究与应用进展

昆虫杆状病毒表达系统 (BEVS)因具有完备的翻译后加工修饰系统和高效表达外源基因的能力等特点 ,现已成功表达了近千种高价值蛋白。随着杆状病毒载体的不断改进 ,该系统获得重组病毒的几率已从最初的 0 1 %～ 1 %提高到现在的 80 %～ 90 %以上 ,并且出现了一些新的宿主域扩大的昆虫杆状病毒载体和高水平表达重组蛋白的昆虫细胞系。杆状病毒载体将在未来药物研发、疫苗生产、基因治疗、重组杆状病毒杀虫剂等领域得到广泛应用。但存在的一些问题如杆状病毒的基因组学研究相对薄弱 ,有关病毒晚期基因的高表达和调控机制等还不十分清楚 ,表达产物的纯化比较困难 ,多元表达等方面的技术还不够成熟等 ,均有待进一步解决。     

杆状病毒表达系统——有效的VLP构建工具

杆状病毒表达系统是以杆状病毒为外源基因载体,昆虫细胞或活体昆虫为受体的真核表达系统。相对于其他表达系统,杆状病毒表达系统具有特殊的优势:杆状病毒基因组作为表达载体可以容纳更多外源基因;杆状病毒极晚期启动子能有效调控外源蛋白的表达;昆虫细胞作为受体能够对外源蛋白进行加工修饰;杆状病毒通常只感染节肢动物,不会对人畜构成危害。因此,该系统越来越受到人们的重视,并已应用于亚单位疫苗的研发与生产,特别其对于构建病毒样颗粒,即由一种或多种病毒结构蛋白自行装配而成且不含病毒基因组的蛋白颗粒,具有不可比拟的优势。对此做详细评述并展望病毒样颗粒疫苗的发展趋势。     

重组杆状病毒：一种新型哺乳动物细胞基因转移载体

昆虫杆状病毒表达载体系统已广泛应用于表达重组蛋白。近年来研究显示,含有哺乳动物细胞启动子元件的重组杆状病毒可有效地转导多种哺乳动物原代和传代细胞。借助于杆状病毒载体,已成功实现了外源基因在哺乳动物细胞内的瞬时或稳定表达;而在体内,杆状病毒可被血清中的补体成份所灭活,从而抑制了转导效率,但是通过对杆状病毒进行修饰（如伪型杆状病毒）,可以抵抗补体的灭活作用。研究人员对杆状病毒转导机制进行了探索,但是至今尚未完全弄清。杆状病毒基因转移系统最大特点是,杆状病毒能在昆虫细胞内大量繁殖,而不能在哺乳动物细胞内复制,因而具有很高的生物安全性;同时,此系统还具有操作简便、插入外源基因容量大等优点,使得杆状病毒作为哺乳动物细胞的基因传递载体,具有广泛的应用前景。     

汉滩病毒M、S基因不同拼接方式在昆虫细胞中融合表达效果比较

将汉滩病毒囊膜糖蛋白G1与核蛋白(NP)部分片段以不同方式拼 接,构建G1S0.7或S0.7G1嵌合基因,分别插入杆状病毒表达载体pFBD,转化DH10Bac致敏菌, 获得含有嵌合基因的重组穿梭质粒Bacmid,用其转染Sf9细胞,快速筛选出含有G1S0.7或S0.7 G1嵌合 基因的重组杆状病毒,在昆虫细胞中表达外源融合蛋白.利用间接免疫荧光、ELISA和免疫 印迹对表达产物进行检测.结果表明,含G1S0.7嵌合基因之重组杆状病毒可在昆虫细胞中表 达出融合蛋白,该蛋白可被抗汉滩病毒核蛋白及糖蛋白G1特异性单抗所识别,其分子量约97 kD;含S0.7G1嵌合基因之重组杆状病毒在昆虫细胞中表达的融合蛋白,只能被抗汉滩病毒核 蛋白特异性单抗所识别,其分子量约43kD.上述结果提示,G1S0.7嵌合基因可能在昆虫细胞 中表达出完整的具有生物学活性的融合蛋白,S0.7G1嵌和基因的昆虫细胞表达产物不完整 ,且生物学活性不如G1S0.7嵌合基因的表达产物.     

汉滩病毒M、S基因不同拼接方式在昆虫细胞中融合表达效果比较

将汉滩病毒囊膜糖蛋白G1与核蛋白 (NP)部分片段以不同方式拼接 ,构建G1S0 .7或S0 .7G1嵌合基因 ,分别插入杆状病毒表达载体 pFBD ,转化DH10Bac致敏菌 ,获得含有嵌合基因的重组穿梭质粒Bacmid ,用其转染Sf9细胞 ,快速筛选出含有G1S0 .7或S0 .7G1嵌合基因的重组杆状病毒 ,在昆虫细胞中表达外源融合蛋白。利用间接免疫荧光、ELISA和免疫印迹对表达产物进行检测。结果表明 ,含G1S0 .7嵌合基因之重组杆状病毒可在昆虫细胞中表达出融合蛋白 ,该蛋白可被抗汉滩病毒核蛋白及糖蛋白G1特异性单抗所识别 ,其分子量约 97kD ;含S0 .7G1嵌合基因之重组杆状病毒在昆虫细胞中表达的融合蛋白 ,只能被抗汉滩病毒核蛋白特异性单抗所识别 ,其分子量约 4 3kD。上述结果提示 ,G1S0 .7嵌合基因可能在昆虫细胞中表达出完整的具有生物学活性的融合蛋白 ,S0 .7G1嵌和基因的昆虫细胞表达产物不完整 ,且生物学活性不如G1S0 .7嵌合基因的表达产物     

无血清培养昆虫细胞(BTI-Tn-5B1-4)的适应过程

昆虫细胞培养是近年来迅速发展起来的动物细胞培养工程中的一个新领域。人们可以利用杆状病毒在昆虫细胞内的感染、复制,来大量生产昆虫病毒作为生物杀虫剂[1]。而昆虫细胞杆状病毒表达载体系统的建立,则可通过昆虫细胞的体外培养大量表达病毒携带的外源基因。实践证明,这…     

杆状病毒表达系统研究进展

介绍了杆状病毒表达系统的构建策略,载体发展情况及其表达外源基因的影响因素.杆状病毒表达系统在基因工程、药物开发、疫苗生产等方面发挥了越来越重要的作用,其表达效率高,表达产物与天然产物有相似的结构和活性,且对人畜无害,为当今基因工程研究中最有发展前途的表达系统.     

猪瘟病毒E2基因在昆虫细胞/杆状病毒中的表达

目的利用昆虫细胞/杆状病毒系统表达猪瘟病毒(CSFV)E2蛋白,用于E2蛋白功能、开发CSF新型疫苗以及建立相关血清学诊断方法等研究。方法采用RT-PCR扩增CSFV E2基因,将PCR产物克隆到pGEM-T-Easy载体,将该基因插入到pFast-BacHT A载体中,构建重组转座载体后转化DH10Bac感受态细胞,获得重组Bacmid质粒后转染sf9昆虫细胞,传毒3代,对表达蛋白进行Western-blot及免疫组化鉴定。结果成功克隆CSFVE2基因,其核苷酸序列为1119 bp。SDS-PAGE电泳结果显示表达E2蛋白相对分子质量约为43×103,Western-blot和免疫组化结果证实表达蛋白能够被CSFV标准阳性血清识别。结论在Bac-to-Bac杆状病毒系统中的成功表达了CSFV E2蛋白,与CSFV标准阳性血清具有较好的反应性。     

重组昆虫杆状病毒构建和筛选技术进展

昆虫杆状病毒作为高效的真核表达载体,现已广泛应用于各种外源目的基因的表达。但由于重组病毒产生的比例很低（通常只有0.1%～1%）,成为制约该系统应用的技术瓶颈。本文概括了近年来发展的重组病毒的构建和筛选方法,主要介绍了杆状病毒的线性化技术和利用大肠杆菌-昆虫细胞穿梭载体构建并筛选重组杆状病毒的技术进展。     

昆虫杆状病毒表达系统的研究进展与应用

昆虫杆状病毒表达载体系统具有安全性好、重组蛋白表达量高、能同时表达多个基因、重组蛋白翻译后加工完整等特点,因而得到了广泛的应用。随着重组杆状病毒构建技术的不断发展,昆虫杆状病毒表达载体系统的操作在逐渐简化,重组杆状病毒获得的效率也在不断提高。昆虫细胞培养技术的改进和转基因昆虫细胞系的发展,进一步推动了昆虫杆状病毒表达载体系统在商品化药物、治疗性抗体、生物农药研发和基因治疗中的应用。尽管仍存在着重组蛋白降解的问题,但随着分子生物学技术的发展,对杆状病毒载体的研究与改造也会更加深入,未来昆虫杆状病毒表达载体系统的应用将更为广泛。     

昆虫杆状病毒表达系统研究进展

本文概括了昆虫杆状病毒的生物学、基因组结构和调控方面取得的进展,并对该载体系统的构建及外源基因的表达等研究作了评述。     

昆虫杆状病毒应用于哺乳动物基因治疗的研究进展

杆状病毒是一类宿主特异性的昆虫病毒。昆虫杆状病毒表达系统是一个高效的真核表达系统,被广泛用于在昆虫细胞或昆虫幼虫中生产外源蛋白质。杆状病毒不能感染哺乳动物,却可以进入不同物种和组织来源的多种哺乳动物细胞,并在合适的哺乳动物启动子控制下表达外源基因。杆状病毒在哺乳动物细胞中不能复制,对细胞没有毒性,加上杆状病毒本身具有基因组大、可操作性好等优点,作为哺乳动物基因治疗的载体,将治疗基因传递给哺乳动物细胞已受到了广泛关注。在此就杆状病毒作为基因治疗载体的最新研究进展进行了阐述并探讨其发展趋势。     

H5N1禽流感病毒HA基因在昆虫细胞中的表达及生物活性鉴定

经RT-PCR扩增了H5N1亚型禽流感病毒血凝素基因(HA)片断,限制性内切酶酶切后将其克隆到pFastBacHTA杆状病毒转座载体,经酶切鉴定及测序,筛选出阳性重组转座载体pFastBac-H5。将pFastBacH5转化含有杆状病毒穿梭载体（bacmid）的DH10Bac感受态细胞,通过蓝白斑筛选和PCR鉴定获得重组杆状病毒穿梭载体rBacmid-H5。rBacmid-H5在脂质体介导下转染sf9昆虫细胞,SDS－PAGE蛋白电泳、Western blot、血凝试验和血凝抑制试验分析表明：分子量约63Kd重组血凝素蛋白（rH5）在sf9昆虫细胞中实现了高效表达。rH5具有血凝活性,而且其血凝活性能够被H5N1禽流感病毒高免血清所抑制;rH5免疫鸡诱导产生针对H5N1禽流感病毒亚型特异的血凝抑制抗体,说明表达的重组蛋白具有与天然蛋白相似的生物活性。     

鸡白细胞介素18成熟蛋白在昆虫细胞/杆状病毒系统中的表达

将编码鸡的白细胞介素 1 8(chickeninterleukine 1 8,ChIL 1 8)成熟蛋白的基因亚克隆到杆状病毒转移载体pMelBacB上 ,构建真核转移载体pMelBacBChIL 1 8,经限制性内切酶消化、ChIL 1 8特异引物PCR鉴定和确证性序列测定 ,证明目的基因正确克隆到载体的预期位点。将纯化的pMelBacBChIL 1 8质粒与杆状病毒DNA(Bac N BlueTM DNA)共转染sf9昆虫细胞 ,经四轮蓝斑筛选纯化 ,获得了重组杆状病毒 ,命名为rBaculovirusChIL 1 8。提取病毒染色体DNA ,经ChIL 1 8特异引物和重组杆状病毒特异引物PCR鉴定 ,证明获得了纯化的重组杆状病毒。用该重组病毒接种sf9昆虫细胞 ,收获接种后不同时间的细胞进行SDS PAGE电泳。结果表明ChIL 1 8基因在昆虫细胞中获得了表达 ,表达的重组蛋白分子量约为 2 3kDa。应用在大肠杆菌原核表达系统中表达的重组蛋白制备的兔抗ChIL 1 8多克隆抗体进行Westernblot分析 ,表明本研究真核系统表达的ChIL 1 8成熟蛋白和前期原核系统表达的ChIL 1 8成熟蛋白均具有生物学活性。     

昆虫杆状病毒表达载体系统与疫苗研制的30年回顾

1983年12月,一篇关于用昆虫杆状病毒感染昆虫细胞表达重组人β干扰素文章的发表,标示了杆状病毒表达载体系统(Baculovirus expression vector system,BEVS)的诞生。迄今为止,已采用BEVS表达生产了数千种重组蛋白,其中7种已被成功用于商品化人用或兽用疫苗的抗原。仅对30年来基于BEVS的疫苗研制作一论述。     

H1亚型猪流感病毒血凝素基因在昆虫细胞中的表达及其间接ELISA方法的初步建立

根据GenBank发表的H1亚型猪流感HA基因序列设计引物,扩增出HA基因片段.将其克隆到pFastBacGP67B杆状病毒载体上,筛选阳性重组转座载体pFastBacGP67B-H1,转化含有杆状病毒穿梭载体(bacmid)的DH10Bac感受态细胞,构建杆状病毒表达载体获得重组转座子(rBacmid-H1),在脂质体介导下转染sf9昆虫细胞,获得重组杆状病毒(rBV-H1),再感染细胞,收获目的蛋白.通过血凝试验、免疫印迹法、免疫组化分析表明该蛋白得到表达,且具有良好的生物学活性.利用表达的蛋白作为猪流感间接ELISA的抗原,初步建立H1亚型猪流感的间接ELISA检测方法,并对内蒙古、辽宁和黑龙江等地送检的93份猪血清进行了检测,阳性率为31.18%,为研制开发快速、准确、简便的H1亚型猪流感鉴别诊断试剂盒奠定基础.     

昆虫杆状病毒若干基因的研究进展

昆虫杆状病毒(Insect baculovirus)对鳞翅目、双翅目和膜翅目等昆虫具有病原性,是一 种开发应用较广、高效的生物杀虫剂,具有杀虫专一、效果好、有流行传播作用等优点.为 了更好地利用昆虫杆状病毒为防治农林害虫服务,加快昆虫杆状病毒杀虫剂研究的步伐,本文归纳了近几年来有关昆虫杆状病毒基因研究进展供从事研究的人员参考.     

昆虫细胞(Sf9)培养中葡萄糖、乳酸的影响

昆虫细胞培养已经在小儿灰髓炎、乙肝表面抗原等研究中得到系统应用,此外,许多高值的治疗性蛋白药物,如tPA、白细胞介素-2、β-干扰素和促红细胞生成素等的研究过程中昆虫细胞及杆状病毒的培养已成为新的生物工程手段。在美国、荷兰等国已成功地得到了外源基因大量表达的药物。在我国也已成功构建了人-α干扰素的昆虫细胞/杆状病毒表达系统。同时昆虫杆状病毒本身可以制备成各种专一性较强的广谱、无公害、无毒性的的农用杀虫剂。但是昆虫细胞及其杆状病毒的大规模培养对