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.     

保幼激素类似物对斜纹夜蛾核型多角体病毒在宿主血淋巴中增殖动态的影响

通过研究保幼激素类似物(juvenile hormone analogues, JHA) methoprene对斜纹夜蛾核型多角体病毒（Spodoptera litura nucleopolyhedrovirus, SpltNPV）在宿主血淋巴中增殖的影响,以探明JHA促进 SpltNPV增殖的初步机制,为阐明JHA促进病毒增殖提供更全面的理论依据。应用SDS PAGE及Western blot法,分析了methoprene对SpltNPV多角体蛋白(polyhedron, POLH)在宿主斜纹夜蛾6龄幼虫血淋巴中合成的影响。结果表明：经methoprene处理后2～3天可明显促进幼虫血淋巴液中POLH的合成。在此基础上,通过荧光定量PCR检测,发现methoprene对SpltNPV在幼虫血淋巴液复制的影响主要发生在处理后的第4和第5天,该期间polh基因的拷贝数比对照显著增加,拷贝数的峰值达1.22×10¹⁰/mL。     

杆状病毒与昆虫宿主相互作用的研究进展

杆状病毒与昆虫宿主相互作用是一种基本的分子和生态问题, 不仅在农业上, 而且在真核表达系统、 基因治疗、 蛋白表面展示 系统以及基因工程疫苗等方面都有重要的实际应用。杆状病毒还是一种很有潜力的病毒杀虫剂, 而且对环境来说是安全的。研究这些相互 作用也产生了许多重要和有价值的发现。杆状病毒生命循环中存在两种不同形式的病毒, 即包埋型病毒粒子(occlusion derived virus, ODV) 和出芽型病毒粒子(budded virus, BV)。ODV包裹于多角体中, 主要负责宿主的原发感染; 而BV由感染的宿主细胞释放后引发继发 感染。病毒侵染起始于敏感的昆虫宿主食用了污染包涵体病毒的植物。在宿主中肠的碱性环境中, 多角体溶解释放ODV, ODV与宿主肠道 柱状上皮细胞细胞膜融合, 通过内吞体进入细胞。之后核衣壳从内吞体中逃脱并被转运到细胞核。病毒转录和复制在细胞核进行, 新生 的BV粒子从基底膜出芽引起全身感染。杆状病毒与宿主细胞相互作用包括从病毒结合和进入时的相互作用, 到宿主基因表达调节, 以及 修饰与调节细胞和机体所发生的生理和防御的相互作用的复杂和微妙的机制。本文主要以杆状病毒侵染昆虫宿主的过程为线索, 总结和评 述了杆状病毒与昆虫宿主相互作用方面研究的最新进展, 特别是杆状病毒基因在病毒入侵过程中所起的作用。     

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。     

杆状病毒细胞凋亡抑制蛋白

杆状病毒是一类数量庞大且相异的DNA病毒.这些病毒通过许多复杂的机制操纵昆虫细胞,其中之一就是调节宿主细胞的凋亡.杆状病毒凋亡抑制蛋白(inhibitor of apoptosis protein,IAP)在调节宿主细胞凋亡的过程中发挥十分重要的作用,许多杆状病毒基因组中都含有IAP基因.本文介绍了杆状病毒IAP基因的生物学特征及最近发现的几种抗宿主细胞凋亡的作用机制.     

生物防治

922224通过表达昆虫选择性蛋白改进杆状病毒杀虫剂功效仁会,英〕/Hammoek,B.D.…了Abstr.Pap。Am.Chem.Soe一1991,202 Meet,Pt.1一AGROg〔译自DBA,1091,10(23),。i-13538〕 对昆虫进行生物防治的重组DNA技术能带来一67一许多便利,包括提高昆虫的选择性和有益性,减少其对环境的影响和害虫抗性,并能降低注册费用。重组技术也能用于杆状病毒,以减少病毒侵染幼虫的饲喂伤害。杆状病毒中的某些强启动子可用于表达某些高效基因。用这些启动子表达昆虫的神经激素能减少饲喂损伤,表达毒素,减少的效果非常明显。另外有表达调节酶,如幼虫激素…     

杆状病毒IAP基因的结构、功能及其进化

杆状病毒的IAP(inh ib itor of apoptosis prote in)基因是最早鉴定的IAP家族基因,具有B IR和R ING结构域特征,与杆状病毒P35基因有相似抗细胞凋亡功能,但在结构和作用机制上存在差异。系统分析表明,杆状病毒IAP基因可能是病毒与鳞翅目昆虫在长期的进化过程中从宿主基因组中获得的。     

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。     

昆虫变态的激素与基因调控

昆虫变态是一个有趣而复杂的生物学现象,有不完全变态和完全变态。昆虫通过变态获得飞翔与生殖能力,扩大了生活范围,增强了适应能力。昆虫变态主要由咽侧体分泌的保幼激素和前胸腺分泌的蜕皮激素协同调控,众多基因参与。本文综合近几年的研究进展,重点介绍昆虫变态过程中保幼激素与蜕皮激素通过级联反应基因和microRNA调控的机制,以及保幼激素和蜕皮激素的合成调节机制。     

杆状病毒生态学研究进展

杆状病毒是一类寄生于鳞翅目、膜翅目和双翅目昆虫及其它节肢动物的病原体,是具有囊膜的双链环状DNA病毒。目前至少已从600多种昆虫中发现有杆状病毒的感染,其中一部分能够引起宿主种群不同程度的流行病。杆状病毒在分类上独立为杆状病毒科,其典型的结构特征是病毒粒子包埋于蛋     

杆状病毒在昆虫中的持续感染

杆状病毒（Baculovirus）是一类特异性感染节肢动物的环状双链DNA病毒,是野外控制害虫种群的重要生物因子,并已被开发为一种生物杀虫剂加以应用。杆状病毒感染昆虫宿主并不一定导致昆虫死亡,其持续感染（persistentinfection）在昆虫种群中普遍存在,且在某些刺激条件下,持续感染可被激活为增殖性感染并引发病毒流行病爆发。因此,杆状病毒持续感染对昆虫种群动力学以及病毒流行病学的研究具有重要意义。     

保幼激素的代谢

保幼激素的代谢由保幼激素酯酶、保幼激素环氧水解酶和保幼激素二醇激酶等共同催化完成。在这些代谢酶的作用下,保幼激素代谢成保幼激素酸、保幼激素二醇、保幼激素酸二醇和保幼激素二醇磷酸。作者总结了保幼激素代谢的研究方法;按实验室和昆虫种类为线索,归纳和概括了每一种保幼激素代谢酶的研究进程;对保幼激素酯酶和保幼激素环氧水解酶作了序列分析;最后对保幼激素的代谢研究进行了展望。     

杆状病毒生态学研究进展

杆状病毒是一类寄生于鳞翅目、膜翅目和双翅目昆虫及其它节肢动物的病原体,是具有囊膜的双链环状DNA病毒.目前至少已从600多种昆虫中发现有杆状病毒的感染,其中一部分能够引起宿主种群不同程度的流行病.杆状病毒在分类上独立为杆状病毒科,其典型的结构特征是病毒粒子包埋于蛋白质基质的包涵体中.     

蜕皮激素对昆虫生长及生殖过程的调控

蜕皮激素、保幼激素及神经激素在调节昆虫生长及生殖方面起到重要的作用。本文从蜕皮激素的合成过程、其活性形式20羟基蜕皮酮的作用模式、蜕皮激素与保幼激素的相互调节机制这三个方面综述了蜕皮激素在昆虫生长及生殖过程中的调控作用。     

杆状病毒经口感染及经口感染因子研究进展

杆状病毒(Baculovirus)是一类专一性感染节肢动物的病原微生物,其宿主主要为鳞翅目、双翅目及膜翅目昆虫。在自然界中,杆状病毒通过经口感染的方式在其宿主中建立感染,其中杆状病毒经口感染因子发挥着重要的作用。本文回顾了杆状病毒的基本特性,阐述杆状病毒建立经口感染在进化上的必要性以及在此过程中的主要事件,包括杆状病毒经口感染方式的进化、病毒粒子与昆虫中肠微绒毛细胞的结合和融合等,并着重介绍杆状病毒经口感染因子的鉴定和功能研究。这些研究对人类了解和利用杆状病毒进行生物防治和外源基因表达具有重要的指导意义。     

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。     

保幼激素调控昆虫生殖滞育的研究进展

滞育是昆虫响应不良环境信号后的一种发育停滞的状态,是昆虫的一种季节性适应策略。生殖滞育是发生在成虫期的一种生殖系统发育停滞的滞育类型。目前普遍认为,昆虫的生殖滞育受到体内多种激素的共同调控,而其最直接的原因是保幼激素的缺乏,但其具体调控机制尚不明确。本文主要从保幼激素调控昆虫生殖滞育的下游网络及生殖滞育昆虫中调控保幼激素的上游信号两方面进行综述,以期为探明保幼激素调控昆虫生殖滞育的作用机制提供参考。     

昆虫保幼激素生物合成的调节与测定

<正> 保幼激素(JH)是由昆虫的咽侧体(CA)产生。它调节着发育和生殖。从昆虫中已分离出3种具有JH活性的化合物,分别称为JH1、JH2、JH3。它们的生理活性大不相同。JH3是大部分成虫的主要激素,可促进卵巢的发育,所以是一种促性腺激素。JH1和JH2主要在鳞翅目幼虫和蜚蠊若虫内,它们在变态开始就参与这一过程的调节作用,称为变态激素。     

工程毒素对杆状病毒杀虫剂的改进

发表在近期Nature上的两篇论文指出,有可能由杆状病毒得到更有效的生物杀虫剂。杆状病毒有可能替代化学药物,在某些情况下用于防治昆虫害虫。它们杀昆虫的过程是:与食物材料一起被昆虫幼虫摄入,在其肠中溶解并释放出侵染性病毒粒子。这些病毒粒子随后进入肠上皮细胞并开始复制。在其它器官中的复制造成大范围组织被破坏并致死。杆状病毒是良好的害虫防治剂,因其寄主范围窄,能在一周内杀死目标昆虫。但是,在此期间寄主植物已遭破坏。最有效的杀昆虫剂是作用时间短,能在毁坏作物之前迅速杀死害虫。     

杆状病毒凋亡抑制基因的研究进展

杆状病毒(bacu lovirus)感染昆虫细胞能引起细胞凋亡,但在长期进化过程中,杆状病毒可通过自身编码凋亡抑制基因的表达,抑制细胞凋亡以利于自己的增殖。目前在杆状病毒基因组中已发现两种不同类型的细胞凋亡抑制基因p35/p49和iap,这两类凋亡抑制基因分别作用于细胞凋亡途径的不同位点,以抑制细胞的凋亡。近年来人们对这两种基因的蛋白结构及作用机制等方面进行了大量的研究,这些为今后研究昆虫细胞凋亡,扩大杆状病毒宿主范围等方面奠定了基础。