柞蚕核型多角体病毒(ApNPV)转移载体质粒pAp M2614的组建

自从美国科学家G.Smith等首次建立苜蓿尺蠖核型多角体病毒(AcNPV)转移载体表达系统以来,已被广泛用于外源基因的表达,成为世界上一新的具有巨大潜力的载体表达系统。为了进一步提高表达产量,降低成本,日本科学家前田进建立了家蚕核型多角体病毒(BmNPV)载体表达系统,并获得了高效表达。柞蚕是我国特产,以蛹滞育越冬,保存时间长,个体大,可工厂化生产。因此,组建柞蚕NPV转移载体,进而建立该载体表达系统,是目前利用昆虫活体为宿主进行外源基因表达较理想的昆虫杆状病毒载体表达系统。     

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。     

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。     

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。     

以柞蚕NPV为载体在柞蚕蛹体内表达外源基因获得成功

辽宁省农科院大连生物技术研究所张春发等人利用柞蚕核型多角体病毒(ApNpV)组建成转移载体,并以此载体携带外源基因(人白细胞介素-4、DE糖蛋白)在草地贪夜蛾Sf9昆虫细胞、柞蚕卵巢细胞以及柞蚕蛹活体中表达成功。实验表明,表达产物的确以非融合蛋白形式出现,从而建立了柞蚕NpV载体—柞蚕蛹活体宿主表达系统。这是继菌苜蓿纹夜蛾核多角体病毒(AcNpV)—Sf9细胞载体表达系统和家蚕核多角体病毒(BmNpV)——家蚕幼虫载体表达系统以后又一个昆虫杆状病毒载体达表系统。由于该系统是利用柞蚕蛹活体为宿主     

HaSNPV几丁质酶基因在大肠杆菌和昆虫细胞中的表达及其产物对Bt杀虫剂的增效作用

为了探索杆状病毒几丁质酶对微生物杀虫剂的增效作用及其利用途径 ,分别在大肠杆菌和昆虫细胞中表达棉铃虫单粒包埋型核型多角体病毒 (HaSNPV)几丁质酶 .用PCR方法扩增出不含N端信号肽编码序列的几丁质酶基因片段 ,并分别克隆至原核表达载体pET2 8a和重组到杆状病毒BactoBac表达系统 ,在大肠杆菌 (E .coli)BL2 1和粉纹夜蛾 (Trichoplusiani)细胞系Tn 5B1 4中分别进行了表达 .在大肠杆菌中表达量约占细菌总蛋白 15 % ,在昆虫细胞中表达量约占细胞总蛋白10 % .将含有几丁质酶的大肠杆菌和昆虫细胞表达产物添加到苏云金杆菌 (Bt)菌液中一起喂食 2龄家蚕 .结果显示 ,HaSNPV几丁质酶基因的 2种表达产物和Bt杀虫剂的混合物使处理的家蚕的致死时间较对照处理均明显缩短 .昆虫细胞和大肠杆菌表达产物与Bt混合物处理的LT50 分别从 93 5h和 95 1h缩短到 5 6 2h及 6 7 2h ,并且供试家蚕的生长速度明显缓慢 .研究结果表明 ,重组的HaSNPV几丁质酶有望作为Bt杀虫剂的增效剂     

昆虫杆状病毒基因工程研究新进展

80年代出现的昆虫杆状病毒载体表达系统 ,在国内外研究与应用发展很快 ,笔者就这一方面的新进展作一综述。1　杆状病毒基因的原核及真核系统表达粉纹夜蛾 (Ｔｒｉｃｈｏｐｌｕｓｉａｎｉ)颗粒体病毒 (ＴｎＧＶ)编码的病毒增强因子 (ｖｉｒａｌｅｎｈａｎｃｉｎｇｆａｃｔｏｒ,ＶＥＦ)基因是第一个被克隆、测序的昆虫病毒增效基因[1] ,该基因含有 3,5 5 6ｂｐ (ＧｅｎＢａｎｋＤ12 6 17) ,Ｇ +Ｃ为 46 5 % ,编码的增效蛋白由 90 1ａａ(ＧＶｅｎＰｅｐｔＢＡＡ0 2 141)组成。 1998年Ｒｉｎｃｏｎ -Ｃａｓｔｒｏ等该基因插入苜蓿尺蠖 (Ａｕｔ…     

HIV-1-gp120在重组杆状病毒系统中的表达

将中国株HIV 1B亚型 gp1 2 0全基因序列克隆到杆状病毒转座载体pFastBacI中多角体启动子下游 ,构建成重组转座载体 pFastBacI gp1 2 0 ,利用细菌 /杆状病毒 (BactoBac)表达系统筛选重组杆状病毒 ,在昆虫细胞Sf9中高效表达了HIV 1的外膜糖蛋白 gp1 2 0 ,SDS -PAGE和Westernblot分析结果一致 ,证明表达了 2种糖基化程度不同的 gp1 2 0。     

携带苏芸金杆菌毒素基因的基因工程病毒杀虫剂的构建

携带苏芸金杆菌毒素基因(cryIAc)的杆状病毒转移载体pBsBt101 DNA与野生型苜蓿尺蠖核型多角体病毒(AcNPV)DNA共转染草地贪夜蛾(SF)细胞,通过体内同源重组得到没有包涵体的重组病毒,它上面的cryIAC基因在SF细胞中表达了内毒素蛋白,实验证明,表达的毒蛋白毒性很高,在第四天能100％杀死粉纹夜蛾幼虫,比野生型AcNPV高44％,杀虫时间缩短3～7天。     

Bruton酪氨酸激酶在昆虫细胞中表达的初步研究

用杆状病毒表达载体系统表达小鼠Ｂｒｕｔｏｎ酪氨酸激酶（Ｂｒｕｔｏｎｔｙｒｏｓｉｎｅｋｉｎａｓｅ,Ｂｔｋ）．构建重组转染载体时,于Ｂｔｋ起始码的上游插入了一段Ｈ９０２序列．用重组转染载体、苜蓿夜蛾核型多角体病毒线性ＤＮＡ和质脂体共转染Ｓｆ９昆虫细胞,经过对重组杆状病毒三轮扩增后,用Ｈ９０２抗体检测表明,昆虫细胞中Ｂｔｋ的表达已达最高水平．对表达后Ｂｔｋ自身磷酸化检测表明,该激酶具有自身磷酸化活性．从而证实Ｂｔｋ在昆虫细胞中的表达获得了成功     

杆状病毒基因工程进展

近年来,应用昆虫杆状病毒作载体在昆虫细胞或虫体中高效表达外源基因的技术已得到广泛的推广应用。这一基因工程系统安全、高效、容量大,表达产物具有生物活性,是很有潜力的系统之一,已有数百种动物、植物、微生物,病毒的基因在这一系统中成功表达,并有多篇综述文章和专著详细介绍这一载体表达系统。本文将概述杆状病毒分子生物学及基因工程的基本原理,主要介绍近几年来的研究与进展。     

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。     

表达昆虫特异性神经麻痹毒素AaIT的杀虫杆状病毒的构建

根据杆状病毒核多角体基因及植物基因的密码子选择偏向、G+C含量和密码子第三位碱基的G+C含量,同时综合在真核系统中影响基因转录、翻译及影响mRNA稳定性等因素,在不改变所编码的氨基酸序列的基础上,设计并人工合成了昆虫特异性神经蝎毒素AaIT基因。合成的AaIT基因与合成的gp67信号肽DNA序列正确融合后通过杆状病毒转移载体pSXIV VI⁺X3体内重组到粉纹夜蛾多角体病毒(Trichoplusia ni nuclear polyhedrosis virus,TnNPV)上,得到重组病毒TnNPV-AaIT。经Southern blotting验证了AaIT基因整合在TnNPV基因组中,SDS-PAGE证明AaIT基因在重组病毒中的表达。通过用重组病毒口服感染供试昆虫,证明了含AaIT基因的重组病毒能显著缩短杆状病毒的杀虫时间,提高杀虫效率。这是迄今为止我国构建的第一株具有实用价值和应用前景的基因工程病毒。     

鳞翅目昆虫中甾体载体蛋白-2的初步鉴定

甾体载体蛋白-2(SCP-2)是介导昆虫胆固醇吸收和运输的一种重要载体蛋白,已在双翅目中被发现和鉴定.利用SDS-PAGE和western blot鉴定鳞翅目昆虫棉铃虫和粉纹夜蛾离体培养细胞中SCP-2的存在.结果 表明棉铃虫中肠组织和粉纹夜蛾Tn581细胞中确实存在SCP-2蛋白.     

家蚕核型多角体病毒水平转移基因分析

为了探讨杆状病毒基因组的遗传进化模式,文章利用家蚕核型多角体病毒(BmNPV)和其宿主家蚕全基因组数据,进行了全基因组的同源性搜索和系统进化分析,结果显示,BmNPV的几丁质酶(Chi)基因、凋亡抑制蛋白3(IAP3)基因和尿苷二磷酸葡萄糖转移酶(UGT)基因为水平转移基因。这3个基因都来源于其宿主昆虫。通过核苷酸组成、密码子偏好性、选择压力等基因特征分析,发现BmNPV水平转移基因与其基因组序列存在明显差异,进一步验证水平转移基因的外源性。对3个水平转移基因的功能分析发现它们有利于杆状病毒在宿主昆虫中的侵染与繁殖,并提高杆状病毒在昆虫中的生存能力。     

共表达甲型流感病毒M1和HA抗原的重组杆状病毒的构建

为构建同时表达流感病毒M1和HA抗原的重组杆状病毒,采用PCR扩增流感病毒A/PR/8/34株的M1基因和去除信号肽的HA基因,将两基因克隆到杆状病毒转座载体pFastBac Dual的两个启动子下游的多克隆位点,筛选出阳性重组转座载体pFastBac Dual-M1-HA。将其转化含有杆状病毒穿梭载体(Bacmid)的DH10Bac感受态细胞,通过抗生素、蓝白斑筛选和PCR鉴定获得重组杆状病毒穿梭载体rBacmid-M1-HA,在脂质体介导下转染Sf9昆虫细胞,获得重组杆状病毒rBac-M1-HA。提取重组病毒基因组,通过PCR鉴定外源基因插入成功。间接免疫荧光和Western-blot检测表明,该重组杆状病毒在Sf9昆虫细胞中成功地表达了M1和HA。应用杆状病毒/昆虫细胞系统成功共表达流感病毒M1和HA抗原,为研究流感病毒VLP的形成机制和开发新型流感疫苗奠定了基础。     

烟青虫感染核型多角体病毒后围食膜的病变

昆虫的围食膜是衬在昆虫中肠内一种网状的结构,它可充作虫体抵御外来病原侵染的一道屏障。关于鳞翅目昆虫幼虫感染了昆虫病毒后围食膜的病变问题,国内外鲜有报道。尤锡镇和康慧娟(1985)曾以实验证明家蚕围食膜对核型多角体病毒有灭活作用,而且认为核型多角体病毒不能侵染和破坏围食膜。Derksen和Granados(1988)则证明染病幼虫的围食膜因不同杆状病毒(包括两种核型多角体病     

不同脊髓灰质炎病毒株3CD蛋白酶在昆虫细胞中的表达及其对P1前体蛋白的剪切

目的获得在昆虫细胞中有效表达脊髓灰质炎病毒P1基因和3CD基因的重组杆状病毒,为制备脊髓灰质炎病毒样颗粒疫苗提供了科学依据。方法将I型脊髓灰质炎病毒(Mahoney株)的P1基因和3CD基因构建到供体质粒中,通过flash BAC ULTRATM系统制备重组杆状病毒;将Mahoney株的P1基因与Sabin株Ⅲ型的3CD基因组合,用同样方法构建重组杆状病毒。通过接种昆虫细胞草地贪夜蛾细胞(sf-9细胞)对两种病毒进行扩增,再接种昆虫细胞粉纹夜蛾细胞(High five细胞)扩大培养,并通过定量PCR对P1和3CD基因的表达进行验证,利用Western blot检测P1蛋白的表达及被3CD蛋白酶剪切的情况。结果获得了两株稳定表达脊髓灰质炎病毒P1和3CD基因的重组杆状病毒。其中,重组杆状病毒(Bac U-Mahoney-P1-3CD)在感染细胞后,3CD蛋白酶表达量较低,不能有效剪切P1前体蛋白;而重组杆状病毒(Bac U-Mahoney-P1-Sabin PV3 3CD)感染细胞后,3CD蛋白酶的表达量和对P1前体蛋白的剪切效力都有明显提高(P<0.05)。结论将Mahoney株P1基因和Sabin株Ⅲ型的3CD基因的组合构建重组杆状病毒,可有效地在昆虫细胞中表达P1和3CD基因,并且Sabin株Ⅲ型的3CD蛋白酶可有效地剪切Mahoney株的P1前体蛋白。     

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.