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。     

柞蚕核型多角体病毒载体在培养细胞和休眠蛹中的基因表达效果

柞蚕核型多角体病毒（AnpeNPV）作为基因表达载体在柞蚕培养细胞（AnPe细胞）和柞蚕蛹中已经成功地表达出了外来基因,并生产出了大量蛋白质。本文比较了AnpeNPV与苜蓿尺蠖核型多角体病毒(AcMNPV)、家蚕核型多角体病毒(BmNPV)和美国白蛾核型多角体病毒(HycuNPV)基因表达载体在培养细胞和昆虫活体组织内的β-半乳糖苷酶基因表达效果。结果显示,5×105个细胞中β-半乳糖苷酶的最高酶活性分别是AnpeNPV在AnPe细胞为40.9 units/ml （TC-100培养液,FBS10%）和59.9 units/ml（SF-900Ⅱ培养液）,AcMNPV在Sf9细胞为72.4 units/ml（TC-100,FBS10%）和66.4 units/ml（SF-900Ⅱ）、在High5细胞为326 units/ml（EX-CELL 405培养液）,BmNPV在Bm4细胞为15.1 units/ml（TC-100,FBS10%）,HycuNPV在SpIm细胞为68.6 units/ml（SF-900Ⅱ）。活体组织内β-半乳糖苷酶的最高酶活性分别是柞蚕雌蛹为14.3 units/g、雄蛹为11.7 units/g,家蚕幼虫是10.1 units/g。实验证明AnpeNPV/AnPe的外来基因表达水平与AcMNPV/ Sf9和HycuNPV/SpIm相似、比BmNPV/ Bm4高、不及AcMNPV/ High5;AnpeNPV/柞蚕蛹,其雌蛹比BmNPV/家蚕5龄幼虫的外来基因表达效果好、雄蛹与之无明显差异,说明AnpeNPV基因表达载体无论是在培养细胞还是昆虫活体组织中均可与其他NPV基因表达载体相媲美。柞蚕蛹由于可以机械化、大规模地操作,显示对于大量生产蛋白质具有更好的应用前景。     

柞蚕核型多角体病毒基因表达载体系统的构建与基因表达

柞蚕是一种野外饲养的经济昆虫,主要分布在我国东北部山区。柞蚕以蛹滞育越冬,其蚕蛹个大、容易固定、保存时间长、无须饲养、容易运输等优点。利用柞蚕蛹作为生物反应器生产外来蛋白质,可以大规模机械化生产,减少操作上的烦琐和劳动力。本文利用柞蚕核型多角体病毒(AnpeNPV)作为基因表达载体,在柞蚕培养细胞(AnPe细胞)和柞蚕蛹中成功地表达了β-半乳糖苷酶基因（LacZ）,并利用AnPe细胞筛选、纯化获得了AnpeLacZ重组病毒。该重组病毒的β-半乳糖苷酶产量,在TC-100(含10%FBS)培养的AnPe细胞中最高酶活性为感染后第12天的40.9 units/ml,在SF-900Ⅱ培养的AnPe细胞中最高酶活性为感染后第18天的59.9 units/ml,后者表达量稍高,但时间滞后。AnpeLacZ在5℃保存了7个月的柞蚕蛹中,感染后第15天酶活性达到最高,雌蛹14.3 units/g,雄蛹11.7 units/g,雌蛹比雄蛹略高。结果显示,柞蚕核型多角体病毒和柞蚕蛹可以作为一个可以机械化大规模生产的新型杆状病毒基因表达载体系统开发和利用。     

苜蓿丫纹夜蛾核型多角体病毒fp25k基因的改造及用于稳定转化Sf9昆虫细胞系

【目的】苜蓿丫纹夜蛾核型多角体病毒(Autographa californica multicapsid nucleopolyhedrovirus, AcMNPV)在昆虫细胞中连续传代以后,会出现从多多角体表型到少多角体表型的转变,这种转变与一个编码25 kDa蛋白的基因（few polyhedra, fp25k）突变失活有关。杆状病毒的fp25k基因突变后产生的包涵体（多角体）衍生病毒粒子变少而出芽型病毒粒子增加,会降低外源基因在杆状病毒表达系统中的表达。本研究拟改造fp25k并构建能持续表达FP25K蛋白的转基因昆虫细胞,以克服杆状病毒, fp25k基因易突变导致的表达系统缺陷。【方法】本实验通过改造杆状病毒, fp25k基因在细胞传代过程中容易产生突变的位点,得到 mfp25k,并将mfp25k构建到pIZT/V5-His载体上,重组载体转染Sf9细胞,通过Zeocin抗性筛选逐步淘汰未成功转化的Sf9细胞。【结果】成功改造AcMNPV的, fp25k基因的TTAA位点,得到pIZT-mfp25k重组载体。重组载体成功转染Sf9细胞,通过Zeocin抗性筛选后获得基因组中带有mfp25k的Sf9-mfp25k稳定的转基因细胞系。用AcMNPV的fp25k突变型病毒AcP2感染转基因Sf9-mfp25k昆虫细胞系与正常Sf9细胞,发现转基因Sf9-mfp25k昆虫细胞系表达的FP25K蛋白可弥补病毒, fp25k基因突变的缺陷。【结论】建立的Sf9-mfp25k转基因昆虫细胞系通过细胞表达FP25K蛋白,可以弥补因杆状病毒fp25k基因突变产生的缺陷。研究结果为构建稳定的杆状病毒 昆虫细胞表达系统提供了新途径。     

柞蚕核多角体病毒核多角体基因的定位和克隆

通过Southern转印杂交证明,柞蚕核多角体病毒(Antheraea pernyi nuclear polyhedrosis virus,ApNPV)核多角体基因位于该病毒基因组DNA Bam HⅠ D和E片段上,我们巳将这两个片段分别克隆到pAT153质粒中,并用末端杂交法确定了ApNPV核多角体基因的方向,对含有这一基因的片段进行了限制性内切酶图谱分析,进而对这一基因部分编码区进行了核苷酸序列分析,在用ApNPV这一段序列(222bp)与其他昆虫核多角体病毒AcNPV(AutograPha californica NPV,苜蓿丫纹夜蛾NPV);BmNPV(Bombyx mory NPV,家蚕NPV);OpNPV(Orqyia Pseudotsugata NPV,黄杉毒蛾NPV)核多角体基因相应区段相比较分析中,发现它们之间的同源核苷酸序列比率分别为77.5％、84％和80％。     

家蚕核型多角体病毒对小鼠的易感性及其蛋白组份的检测

家蚕核型多角体病毒(Bm-NPV)是一类环状DNA病毒。该病毒作为载体,应用在杆状病毒-昆虫真核生物表达系统。为确定家蚕基因工程表达系统产品对人的安全性,观察了该病毒对哺乳动物细胞株及对小鼠的易感性,建立了检测Bm-NPV蛋白组份的dot-ELISA方法,可用于生物表达器生产的产品中残存多角体病毒组份的检测。结果表明,芽生型多角体病毒(BV)在杂交瘤细胞和HL60细胞中不增殖。不同剂量包埋型多角体病毒(OV)灌胃感染小鼠,小鼠肝、肾组织切片的电镜观察及免疫组化染色未见到病毒颗粒。     

转座子介导的多角体基因表达及提高病毒粒子的感染效率

现行的杆状病毒表达外源基因的方法是将外源基因取代病毒中的多角体基因,因而得到的重组杆状病毒感染活体时不能经口感染,只能进行针刺注射,效率低且易引起活体感染其他疾病。将家蚕核型多角体病毒(Bombyx mor inucleopolyhedrovirus,BmNPV)中的多角体基因(polyhedrin,poly)及其启动子片段克隆到转座子载体pigA3GFP中,将其与辅助质粒pHA3PIG利用脂质体介导法导入家蚕细胞中,经过多次筛选获得稳定的转基因家蚕细胞。之后先将BmPAK6(含LacZ)及BmGFP(含GFP)重组病毒分别感染转基因细胞,再将得到的重组病毒经口感染5龄家蚕幼虫。结果显示,重组杆状病毒可以经口感染家蚕幼虫。这些研究表明来自于转基因家蚕细胞的poly基因表达产物可以提高重组杆状病毒经口感染家蚕率,为解决杆状病毒表达系统中重组病毒不能经口感染家蚕幼虫的问题提供新思路。     

利用杆状病毒表达系统表达金鱼生长激素I基因

以不含起始密码ATG的质粒Psxivvi⁺X3为转移载体,将编码金鱼生长激素I的Cdna插入粉纹夜蛾核型多角体病毒(TnNPV)基因组中,构建了形成多角体的重组病毒株TnNPV—SX⁺gfGHl21a。该毒株能利用合成多角体XIV串联启动子,在重组病毒感染的草地贪夜蛾(Spodoptera frugiperda,Sf)昆虫细胞及银纹夜蛾幼虫中表达金鱼生长激素I基因。感染离体细胞及虫俸后的蛋白SDS聚丙烯酰胺凝胶电泳表明．所表达的蛋白分子量为22．5kDa,与理论计算值相符。Westem印迹证实。金鱼生长激素特异蛋白得到表达。     

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.     

疫苗

951642重组杆病毒表达的牛疱疹病毒一1糖蛋白g,的结构,功能和免疫学特性[英]/Van Dr’unen Lntel—van den Hurk,S.…,Virology.一1992,190【1).一378～392["译自DBA,1992,11(23),92·12976"] 用重组苜蓿银纹夜蛾核多角体病毒载体质粒pVLg B在草地夜蛾Sf 9细胞中高水平表达(36pg/10。细胞,感染后48～72小时)牛疱疹病毒一1(BHV一1)的主要糖蛋白复合物gI。重组gI的分子量为116,000,部分切割后,得到63kDa(glb)和52kDa(glc)亚基。在Sf 9细胞中加工步骤不如在MDBK细胞中充分,寡糖连接主要是内切糖苷酶一H敏感的连接,而在真正的gI中,则…     

蓖麻蚕核型多角体病毒DNA转染四种昆虫细胞系的研究

用蓖麻蚕核型多角体病毒(PcrNPV)DNA转染草地贪夜蛾(SF)、家蚕(Bm)、斜纹夜蛾(SL)和菜粉蝶(Pr)四种昆虫细胞系,结果表明,PcrNPV DNA能在SF细胞内复制增殖并形成多角体,Pr细胞系对PcrNPV DNA转染不敏感;Bm和SL细胞出现病变症状,但在电镜下未观察到病毒粒子或多角体。     

杆状病毒DNA解旋酶

ＤＮＡ解旋酶 (ｈｅｌｉｃａｓｅ)是ＤＮＡ复制过程中一类重要的酶 ,负责打开ＤＮＡ双链 ,并参与新生链的合成 ,在ＤＮＡ修复和重组过程中都发挥着必不可少的作用。杆状病毒ＤＮＡ解旋酶除了参与ＤＮＡ复制外 ,对于晚期基因的转录、关闭宿主蛋白质合成及决定杆状病毒宿主域方面都有重要的作用。1.杆状病毒解旋酶的结构目前已有 5种杆状病毒的ＤＮＡ解旋酶基因得到克隆并测序 ,分别是苜蓿银纹夜蛾核多角体病毒(ＡｃＭＮＰＶ) ,黄杉毒蛾核多角体病毒 (ＯｐＭＮＰＶ) ,家蚕核多角体病毒 (ＢｍＮＰＶ) ,甜菜夜蛾核多角体病毒(ＳｅＭＮＰＶ)及粉…     

几种昆虫病毒交叉感染玉米螟的研究

银纹夜蛾NPV(P_aNPV)、柞蚕NPV(ApNPV)和赤松毛虫CPV(D_aCPV)可感染玉米螟。D_aCPV对玉米螟1龄幼虫的ID_(50)为5.9×10~5PIB/ml饲料,对幼虫的生长发育、蛹重、羽化率和成虫寿命有显著影响。D_aCPV主要侵染幼虫中肠柱状细胞,在细胞质中增殖;P_aNPV和A_pNPV主要侵染幼虫的体壁细胞和气管壁细胞。D_aCPV在玉米螟幼虫体内增殖后,多角体形态由正六角形变为锥形或四方形;成虫羽化时排出的蛹便可观察到多角体,病毒可传递给子代。利用其他昆虫病毒有防治玉米螟的可能性。     

人α干扰素基因在家蚕细胞中的高表达

用家蚕核多角体病毒(NPV)为载体,使人α干扰素基因正确装配到NPV多角体蛋白基因启动子控制下,构成重组质粒,又与NPVDNA共转染家蚕细胞。反复病毒空斑纯化后,得到重组病毒。     

重组家蚕病毒表达系统转移载体的构建和β─半乳糖苷酶的表达

本文从中国农科院蚕业研究所提供的我国家蚕核多角体病毒镇江株中获得了多角体蛋白的强启动子,用此启动子构建了家蚕病毒表达系统的转移载体。外源基因能在此启动子控制下在家蚕细胞和虫体中进行高效表达。用此载体我们首先成功地在家蚕虫体中高效表达了β－半乳糖苷酶,表达量达到５８０μｇ／条蚕,从而证实我们构建的载体是可靠的、有效的,可用于家蚕重组病毒表达外源基因的研究。     

与宿主昆虫液化相关的杆状病毒基因及其蛋白

昆虫被杆状病毒感染后会发生液化现象,这有利于病毒向周围环境扩散。目前在杆状病毒苜蓿银纹夜蛾核型多角体病毒NPV和GV中,发现与昆虫宿主液化相关的基因有组织蛋白酶基因V-cath基因和几丁质酶基因。V-cath基因表达产物在苜蓿银纹夜蛾多角体病毒(AcMNPV)中能特异性降解昆虫细胞内的肌动蛋白。几丁质酶不仅参与了虫体体表面几丁质的降解,同时还参与V-CATH蛋白前体的加工过程,起分子伴侣的作用。对家蚕核型多角体病毒(BmNPV)的研究表明其FP25K基因表达产物通过影响组织蛋白酶的释放与分泌而参与虫体液化。简要综述了此3种基因及其表达产物的结构、功能与特性,并讨论了它们在生产上的应用前景。     

人FGFR1的BacMam系统构建、表达、纯化与鉴定

目前激酶类蛋白的表达大多由昆虫细胞表达系统实现,采用BacMam系统来表达受体型酪氨酸激酶人FGFR1,旨在获得更接近天然结构与功能的重组蛋白.首先,将pDEST20载体的多角体蛋白启动子替换成CMV enhancer启动子,获得BacMam表达载体pDEST20-CMVe.通过Gateway系统,将FGFR1具有酪氨酸激酶活性的区域克隆至改造后的载体中.利用昆虫细胞Sf9产生病毒,P2代病毒转导哺乳动物细胞FreeStyle 293-F进行表达,经亲和纯化后,成功获得了75 kD的融合蛋白.通过磷酸化底物的反应检测此FGFR1激酶的活性.结果表明,BacMam系统是一个良好的表达重组激酶FGFR1的平台,并且所表达的激酶活性高于昆虫细胞表达的激酶蛋白.     

BJ46a基因在昆虫细胞的转染、蛋白表达及超微结构观察

目的研究蛇毒金属蛋白酶抑制剂BJ46a在杆状病毒表达系统的表达及宿主细胞Sf9超微结构的变化。方法将构建的杆状病毒重组穿梭载体Bacmid BJ46a,经Cellfectin脂质体介导转染Sf9昆虫细胞,获重组杆状病毒颗粒;以高滴度病毒感染Sf9昆虫细胞,行Western blot观察BJ46a融合蛋白的表达。在病毒扩增、蛋白表达过程应用透射电镜和超薄切片技术观察Sf9细胞超微结构的变化。结果Western blot分析表明：在转染病毒的Sf9细胞出现BJ46a融合蛋白表达条带。电镜观察表明：Sf9细胞在病毒扩增过程,细胞核增大,病毒发生基质形成,杆状病毒在其周围装配。蛋白表达期间,杆状病毒量剧增,细胞核内外存在大量丝状纤维。结论BJ46a基因可在杆状病毒表达系统成功表达,并伴随着宿主细胞超微结构的显著变化,其结果为杆状病毒表达系统的研究奠定坚实的基础。     

重组家蚕病毒表达系统转移载体的构建和β—半乳糖苷酶的表达

本文从中国农科院蚕业研究所提供的我国家蚕核多角体病毒镇江株中获得了多角体蛋白的强启动子,用此启动子构建了家蚕病毒表达系统的转移载体。外源基因能在此启动了控制下在家蚕细胞和虫体中进行高效表达。用此载体我们首先成功地在家蚕虫体中高效表达了β－半乳糖苷酶,表达量达到５８０μｇ／条蚕,从而证实我们构建的载体是可靠的,有效的,可用于家蚕重组病毒表达外源基因的研究。     

生物防治

922568 开发表达昆虫专性神经毒素的杆状病毒用作生防剂的潜力[英]/McCutchen,B.F.…∥Bio/Technology.-1991,9(9).-848～852E译自DBA,1991,10(25),91-14753] 将编码蝎子Androctonus australis昆虫专性毒素(AaIT)的DNA片段插入苜蓿银纹夜蛾(Autographa californica)核多角体病毒(AcNPV)转移载体质粒pAcUW2 p10启动子下游和核多角体基因上游处。用该质粒DNA和核多