BmNPV和AcNPV扩大寄主域杂交重组病毒表达载体的构建和改进

苜蓿银纹夜蛾核型多角体病毒(Autographa californica nuclear polyhedrosis virus, 简称AcNPV)和家蚕核型多角体病毒(Bombyx mori nuclear polyhedrosis virus, 简称BmNPV)表达系统是目前最主要的两类昆虫杆状病毒表达系统. 两者各具特点, 前者寄主昆虫个体较小, 但寄主范围广、适合较大规模的细胞悬浮培养生产体系; 而后者虽然寄主专一, 但以个体较大、易饲养的家蚕为寄主, 具有表达量高、 特别适合产业化水平开发的要求. 为了利用AcNPV和BmNPV各自的优势, 扩大昆虫杆状病毒的寄主范围, 以BmNPV为基础, 利用决定病毒寄主范围的DNA解旋酶基因及同源重组原理, 构建了介于BmNPV和AcNPV间的杂交重组病毒(hybrid baculovirus of AcNPV and BmNPV, 简称HyNPV). 这样构建的杂交重组病毒具有AcNPV和BmNPV的双重优点, 既能感染所有AcNPV的寄主, 又可以在家蚕中表达. 以人碱性成纤维细胞成长因子基因作为应用实例, 克隆构建了这样的一种重组杂交病毒, 可在Sf21, Tn-5, BmN培养细胞及家蚕个体中穿梭表达. 为了减少表达后重组蛋白的降解, 利用“基因敲除”法删除了杆状病毒本身的一种主要蛋白酶-半胱氨酸蛋白酶基因, 提高了重组蛋白的稳定性和表达效率.     

昆虫包涵体衍生病毒囊膜蛋白的分子生物学

了解杆状病毒的囊膜蛋白对揭示病毒入侵、 囊膜蛋白核定向转运机制以及研究控制昆虫新策略等方面具有重要意义。 目前研究表明,包涵体衍生病毒(occlusion-derived virus, ODV)的囊膜蛋白包括ODV-E25, ODV-E66, ODV-E56, ODV-E18, ODV-E28, P74, PIF1, PIF2, PIF3, GP41, ODV-EC27, ODV-E35, ODV-EC43,BV/ODV-E26,P91和ORF150。 本文结合国内外的研究成果系统的综述了囊膜蛋白的结构和功能,其在经口感染、调节细胞周期和囊膜蛋白的传送等方面起作用。 囊膜蛋白的核定向转运机制,ODV与昆虫中肠之间和包涵体基质之间相互作用以及ODV结构蛋白之间的相互作用等将是今后的研究重点。     

饲料中维生素和无机盐对rBmNPV-Bm表达系统植酸酶基因表达活性的影响

【目的】为查明宿主的营养对重组家蚕杆状病毒-家蚕表达系统(rBmNPV-Bm)外源基因表达活性的影响,探寻提高家蚕Bombyx mori生物反应器产率的新途径。【方法】以家蚕BmNPV病毒为表达载体,以人工饲料饲养的5龄家蚕为宿主,以植酸酶基因为报告基因,探讨了家蚕人工饲料中维生素和无机盐对外源基因表达产物活性的影响。【结果】家蚕血淋巴中外源植酸酶的活性随着饲料中维生素和无机盐添加量的不同而发生显著变化。在本试验设区范围内,当维生素C的含量为饲料干物质量的1 %,B族维生素混合物为0.25 %,无机盐混合物为1 %,维生素B6为100 g饲料干物中含2 mg时,血淋巴中植酸酶活性达到最大值。【结论】通过改变家蚕饲料中微量营养成分的含量是提高rBmNPV-Bm表达系统外源基因表达活性的有效途径。     

应用脂质体介导技术改变重组杆状病毒感染方法

昆虫重组杆状病毒表达系统是有效的真核表达系统之一,广泛应用于重组蛋白的生产。目前常采用将重组病毒直接注射入家蚕体内的方法进行感染表达,在实际操作过程中很容易造成病毒对环境的污染,具有潜在的危险性。为了严格控制作业环境重组病毒的扩散和潜在污染,开发安全、有效的感染方法显得非常必要。本研究直接将病毒基因组DNA导入家蚕体内取得同样的感染效果,探讨了利用阳离子脂质体介导下的避免病毒污染和提高感染效果的感染方法。     

家蚕血液过氧化氢酶活力及其与蚕体抗逆性的关系

家蚕召Bombyx mori(L.)血液过氧化氢酶(CAT)活力随发育时期呈现有规律的动态变化。在幼虫期,CAT活力以龄初、龄末较高,而龄中较低;化蛹后,CAT活力迅速上升,至中期达到峰值,随后迅速下降直至羽化。不同性别间CAT活力均以雄性较高;不同蚕品种间CAT活力有很大差异;饲料对CAT活力有一定影响,人工饲料育蚕CAT活力略大于桑叶育的;高温冲击和氟化物添食都能引起CAT活力的显著变化,但变化的幅度因品种、性别、时期和添食剂量而有所不同。研究认为,家蚕血液CAT活力与其发育变态、体内代谢均具有密切关系,逆境条件下CAT活力变化幅度的大小可以作为家蚕抗逆性强弱的一个重要生理指标。     

昆虫类免疫球蛋白结构和功能研究进展

类免疫球蛋白是在无脊椎动物体内发现的唯一的免疫球蛋白家族成员,它对鳞翅目昆虫自身的免疫起着重要的作用。已有研究表明：类免疫球蛋白只存在于鳞翅目昆虫体内,有可溶性和不溶性两种存在方式,在昆虫体内分别具有不同的功能。可溶性类免疫球蛋白通过一些酶和蛋白的作用对入侵昆虫的细菌和病毒进行免疫防御,而不溶性类免疫球蛋白（即以膜结合蛋白的形式出现）对细胞和细胞黏着以及病毒和细菌入侵细胞有着延缓作用。     

家蚕幼虫5龄期中肠蛋白质组学

利用双向电泳技术对家蚕幼虫5龄期第2天、第5天和第7天的中肠蛋白质进行分离, 并利用ImageMaster 2D Platinum对所分离得到的蛋白图谱进行比较, 并对一些蛋白质斑点进行了质谱鉴定。研究发现, 家蚕中肠蛋白质具有区别于家蚕其他组织的明显特征: 蛋白质大多分布在PI值4-8、分子量20~70 kD的区域, 且分布不均匀, 主要集中在酸性一侧, 这一特点在家蚕5龄期第7天的图谱尤为明显。5龄期家蚕第2天的蛋白质斑点数目为869个, 而到第5天增加到966个, 新增蛋白数目97个, 进一步观察发现增加的蛋白主要分布在PI值6-9, 分子量20~40 kD区间; 随着进入幼虫成熟期, 蛋白质斑点数目明显减少, 第7天斑点数仅为420个, 比第5天减少了56.5%。这些结果说明家蚕中肠组织蛋白质组成在5龄早、中、晚期经历了较大变化, 暗示这可能与中肠的功能相适应。从MALDI-TOF-MS鉴定的斑点发现了构成家蚕中肠组织的一些新的部分结构蛋白和一些可能与消化、吸收相关的蛋白, 还发现一些能够抵御外界微生物入侵的相关蛋白。这些结果为进一步认识家蚕中肠提供了重要的理论基础。     

昆虫杆状病毒经口感染因子P74的结构和功能

杆状病毒(Baculovirus)是一类具有囊膜包裹的双链环状DNA病毒,在自然界中以节肢动物(主要是昆虫)作为专一性宿主进行感染和传播。包涵体衍生型病毒是杆状病毒的一种表型,主要通过宿主经口食入引发感染。多种包涵体衍生型病毒囊膜蛋白在病毒原发感染过程中发挥作用,它们被称为经口感染因子。P74是最早被鉴定且研究最为深入的一种经口感染因子,本文从五个方面综述了国内外关于P74的研究成果。P74含有三个跨膜结构域和两个功能结构域。在病毒释放过程中,P74会分别受到包涵体内碱性蛋白酶和宿主中肠胰蛋白酶酶切,P74及其酶切产物和囊膜表面稳定复合物有微弱相互作用。作为病毒结合蛋白,P74和刷状缘囊膜中一个大小约为35kDa的蛋白存在相互作用,使得病毒结合到宿主细胞上。对P74结构和功能的深入研究将促进我们对昆虫杆状病毒原发感染详细分子机制的认识,并为农业生产病害控制提供参考。     

利用宿主范围扩大的杂交病毒HyNPV在家蚕中表达对虾白斑综合症病毒VP19基因

对虾白斑综合症其病原是对虾白斑综合症病毒（White spot syndrome virus,简称WSSV）。 VP19是 WSSV的一个囊膜蛋白,HyNPV（Hybrid of AcNPV and BmNPV,简称HyNPV）是BmNPV和AcNPV通过基因重组后得到的一个具有BmNPV和AcNPV双重优点的新型杂交病毒,在克隆了VP19基因的基础上,成功构建了重组转移载体pBlueBicHisC-vp19和重组杆状病毒 HyNPV-VP19。用重组病毒注射接种5龄起蚕,经SDS-PAGE 和Western blotting分析,结果表明,WSSV-VP19基因在家蚕体内得到了表达,特异性条带大小与预计的基本一致,约为21kD。     

利用重组杆状病毒在家蚕中表达人血管内皮细胞生长因子

家蚕作为“生物工厂”生产重组蛋白质具有很多优势 .构建携带编码人血管内皮细胞生长因子 (VEGF) 16 5个氨基酸的cDNA的重组杆状病毒 .将此重组病毒接种 5龄家蚕幼虫进行重组蛋白的表达生产 .时相表达分析表明 ,感染后大约 80h时表达水平达到最高 ,而且重组蛋白主要存在于血淋巴中 .从感染的幼虫收集血淋巴并用Nickle亲和层析纯化重组蛋白产物 .定量分析表明 ,每条家蚕幼虫的表达水平高达 4 2 6 μg左右 .通过细胞培养体外分析 ,发现与对照相比 ,加入纯化的重组VEGF(10ng ml和 10 0ng/ml)能够使人HUVEC细胞体外培养细胞数增加 1 8～ 3 3倍 ,说明家蚕幼虫表达的重组VEGF具有完全的生物活性 ,能够诱导内皮细胞在体外分裂增殖 .