家蚕核型胸角体病毒酪氨酸蛋白磷酸酯酶基因的克隆及在大肠杆菌中表达

采用PCR方法克隆了家蚕核型多角体病毒中国镇江株（BmNPV-JZstrain）的酪氨酸蛋白磷酸酯酶基因（ptp),测定了该基因的核苷酸序列。比较了与相关病毒相应基因的同源性,并将该基因插入到原核表达质粒在大肠杆菌中进行了表达。该基因的编码部分由507个核苷酸组成,编码168个氨基酸残基的蛋白多肽,其中含有酪氨酸蛋白磷酸酶酯催化部位的“HC”基序。该基因与苜蓿银纹夜蛾核型多角体病毒（AcMNPV)ptp基因和BmNPV-T3株（日本）拟为ptp基因核苷酸序列的同源性分别为96．8％和98．2％,蛋白质氨基酸序列的同源性分别为97．0％和97．6％。将该基因插入到温度诱导型表达质粒pBV221的温控启动子PRPL之后,在大肠杆菌JM109中表达了具有催化活性的蛋白质,分子量约为19KD,表达产物能催化对硝基酚磷酸钠（PNPP）的脱磷酸反应,这种催化作用可被钒酸钠和ZnCl2抑制。     

家蚕核型多角体病毒ORF 75基因的克隆和表达

河南农业大学植保学院尹新明、安世恒、江志伟、胡鹏等博士、教授根据GenBank序列L33180设计引物用PCR技术扩增了编码家蚕核型多角体病毒bombyx mori nueleopolyhedrovirus,BmNPVORF75基因的DNA片段,将其连接至PMD18-T载体上,获得了该基因的成熟蛋白阅读框序列,用设计的酶切位点将目的基因从克隆载体上切下,     

异源多角体蛋白对家蚕核型多角体病毒粒子的包装

利用PCR方法从AcMNPV基因组DNA中分离出多角体蛋白基因 ,将该扩增片段克隆到转移载体pBacPAK8中 ,得到重组转移载体pOAc。将该质粒DNA与线性化的Bm BacPAK6病毒基因组DNA共传染BmN细胞 ,得到了能形成多角体且不产生蓝色空斑的重组病毒hp BmNPV。纯化该重组病毒的多角体颗粒 ,并对多角体蛋白、病毒核酸及多角体病毒颗粒进行分析 ,发现AcMNPV的多角体蛋白能在家蚕细胞中大量表达且能在细胞内识别家蚕核型多角体病毒并组装成多角体颗粒 ;病毒基因组DNA因部分交换 ,其酶切行为发生了相应的变化 ;电镜观察发现经AcMNPV多角体蛋白包装的家蚕核型多角体病毒的多角体颗粒大小为1 2 μm～ 2 9μm ,明显小于野生型家蚕核型多角体病毒的多角体颗粒     

家蚕病毒的表面增强拉曼光谱研究

得到并分析了家蚕核型多角体病毒（ＢｏｍｂｙｘｍｏｒｉＮｏｃｌｅａｒＰｏｌｙｈｅｄｒｏｓｉｓＶｉｒｕｓ缩写为ＢｍＮＰＶ）和质型多角体病毒（ＢｏｍｂｙｘｍｏｒｉｃｙｔｏｐｌａｓｍｉｃＰｏｌｙｈｅｄｒｏｓｉｓＶｉｒｕｓ缩写为ＢｍＣＰＶ）包涵体（即核型多角体ＢｍＮＰＢ和质型多角体ＢｍＣＰＢ）在银胶溶液中的表面增强拉曼散射（ＳＥＲＳ）光谱。ＢｍＮＰＢ和ＢｍＣＰＢ通过氨基酸残基侧链的Ｓ原子、ＣＯＯ－（ＣＯＯＨ）和ＮＨ２（ＮＨ）基团以及蛋白质分子的Ｎ－末端与银表面相作用。Ｔｒｐ残基金部或大部处于疏水环境中。ＢｍＮＰＢ中蛋氨酸残基侧链的Ｓ－ＣＨ２和ＣＨ２－ＣＨ２链分别为扭曲和扭曲式构型。ＢｍＣＰＢ中的Ｓ－ＣＨ２和ＣＨ２－ＣＨ２链则分别属于反式和扭曲构型;Ｃ－Ｃ－Ｓ－Ｓ－Ｃ－Ｃ链为反式－扭曲－反式结构。     

家蚕核型多角体病毒中国株和日本株vp39基因的比较研究

以苜蓿丫纹夜蛾核型多角体病毒的核衣壳蛋白基因ｖｐ３９设计引物,用ＰＣＲ技术扩增了家蚕核型多角体病毒中国株（ＢｍＮＰＶ－Ｃｈ）－１．３ｋｂ片段并测定了其全序列长１２３０ｂｐ。推导的氨基酸３５１个,其与ＢｍＮＰＶ日本株（ＢｍＮＰＶ－Ｊａ）ｖｐ３９基因核苷酸序列同源性达９７．５％,氨基酸同源性达９７．１％。该片段在Ｅ．ｃｏｌｉＢＬ２１中诱导表达能产生分子量约为３８ｋＤ的特征性蛋白带,证明所扩增片段为Ｂｍ     

家蚕核型多角体病毒lef-11基因RNA干扰策略的优化

【目的】家蚕核型多角体病毒(Bombyx mori nucleopolyhedrovirus,BmNPV)lef-11基因作为杆状病毒高度保守的晚期表达因子之一,对病毒晚期基因的表达极其重要。因此对lef-11基因进行有效RNA干扰将提高宿主细胞对BmNPV的抗性。【方法】本文基于经典的sh-RNA-loop骨架及家蚕内源性的miRNA骨架,构建以BmNPV lef-11基因为靶标的干扰载体pIZ-shRNA1、pIZ-shRNA2和pIZ-Ds RedamiR279;分别构建基于A4、IE1、IE1-295、IE2、IE2-339、hr3A4和hsp70启动子驱动的干扰载体,用以评价不同启动子驱动的干扰载体的抗病毒效果,并对干扰载体进行优化。【结果】首先,本文通过比较miRNA-based和shRNA-based RNAi载体对同一靶基因同一位点的干扰效率,发现pIZ-Ds Red-amiR279对BmNPV lef11基因的干扰效率超过90%,远优于shRNA-based RNAi载体的干扰效果;其次,通过对干扰载体进行优化,发现IE1启动子的效果最优,由其驱动的pIZ-Ds Red-milef11干扰载体也是本研究中的最优干扰载体,对病毒的增殖抑制效果最为明显。【结论】对目的基因的干扰效果并非启动子的活性越高、miRNA积累得越多就越好,只有综合考虑干扰片段的选择、启动子的活性以及靶基因自身的功能等多方面的因素,才能提高干扰效率,达到干扰目的。     

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。     

hsc70-4基因促进家蚕核型多角体病毒复制增殖

【目的】热休克应答(heatshockresponse,HSR)是机体细胞应对环境压力的一种重要防御策略,鉴定热休克蛋白在杆状病毒侵染宿主过程中的功能,并揭示其作用的分子机制,为探明宿主与病毒相互作用的分子基础提供理论依据。【方法】通过分子克隆技术对Bmhsc70-4基因进行克隆,并利用BioEdit及GeneDoc对其进行多序列比对分析;分别通过真核表达和基于CRISPR/Cas9的基因编辑系统对Bmhsc70-4基因进行过表达和敲除;利用荧光定量PCR技术检测相应基因的表达量;通过对Caspase-9和Caspase-3/7活性的检测确定Bmhsc70-4基因对细胞凋亡的影响;通过免疫荧光验证BmHSC70-4和BmIAP的共定位情况,并进一步通过免疫共沉淀验证它们的相互作用。【结果】Bmhsc70-4基因开放阅读框为1950bp,编码649个氨基酸,在昆虫间具有较高的保守性;BmNPV能够诱导Bmhsc70-4基因上调表达,过表达Bmhsc70-4基因能够促进BmNPV的增殖,敲除Bmhsc70-4基因能够抑制BmNPV的增殖,表明Bmhsc70-4基因的表达利于BmNPV的增殖;Bmhsc70-4基因具有抑制家蚕细胞凋亡的功能;荧光共定位显示BmHSC70-4和BmIAP共定位于细胞质中,免疫共沉淀结果表明两者可以相互作用;BmNPV侵染过程中Bmhsc70-4基因能够促进Bmiap基因的表达。【结论】Bmhsc70-4基因具有抑制家蚕细胞凋亡的功能,在BmNPV侵染家蚕细胞过程中,能够与BmIAP相互作用,并促进BmNPV复制增殖。     

家蚕核型多角体病毒BmNPV泛素基因缺失显著降低病毒增殖效率北大核心

【目的】泛素是一类进化上高度保守的、由76个氨基酸组成的多肽,是蛋白质泛素化修饰过程中所必需的底物分子,蛋白质泛素化修饰异常会影响宿主的生长和发育。家蚕核型多角体病毒(Bombyx mori nucleopolyhedrovirus,BmNPV)基因orf26是一个编码病毒泛素的基因,其在病毒增殖中的具体功能尚不清楚。【方法】本研究利用同源重组的方法将氯霉素(chloramphenicol)基因(Cm)表达盒替换家蚕杆状病毒泛素基因序列3’端的50个碱基对序列,构建携带Cm表达盒的重组BmNPV病毒基因组(Bm-Bacmid^(Ub-KO)),利用转座原理将绿色荧光蛋白基因(green fluorescent protein,gfp)表达盒插入Bm-Bacmid^(Ub-KO)和野生型Bm-Bacmid^(WT)转座位点,构建重组质粒Bm-Bacmid^(Ub-KO-GFP)和Bm-Bacmid^(WT-GFP),以及异位互补型的质粒Bm-Bacmid^(GFP-Ub Rep)。这些重组病毒分别转染家蚕卵巢细胞(Bombyx mori ovarian cell,BmN)后,对转染后的细胞进行绿色荧光观察。【结果】泛素基因缺失后不影响感染性病毒粒子的产生,但与野生型相比,泛素缺失型重组病毒明显降低了感染的细胞中产生的绿色荧光数量。免疫印迹分析表明,泛素缺失后降低重组病毒结构蛋白GP64和VP39在细胞中的表达水平,显著降低病毒增殖效率。生物分析表明,泛素缺失的重组病毒能延缓家蚕半致死时间15 h。【结论】BmNPV泛素基因缺失不影响感染性病毒粒子的产生,但显著降低病毒增殖效率。本研究为阐明泛素在BmNPV增殖中的具体作用提供了实验依据。     

家蚕二分浓核病毒ns1基因序列的改造、表达和鉴定

探讨翻译起始区(TIR)部分密码子发生同义突变后,对家蚕二分浓核病毒(BmBDV)ns1基因表达的影响,以及对BmBDV NS1蛋白毒性进行鉴定,设计特异性上游引物,对BmBDV ns1基因中第3、4、9和10个密码子进行同义突变,利用原核表达系统对野生型和改造后的ns1序列进行表达,通过SDS-PAGE电泳对这两种序列的表达产量进行分析。利用Protein Iso~(TM)GST Resin从超声破碎的菌液上清中纯化融合有GST的NS1蛋白,进而对纯化的靶蛋白在细胞水平和家蚕体内进行毒性分析。结果表明:TIR突变后的BmBDV ns1序列,其与野生型序列的表达产量之间没有明显差异;BmBDV NS1蛋白具有抑制细胞增殖和诱导家蚕致死的生化活性。     

The mechanism of sex-specific splicing at the doublesex gene is different between Drosophila melanogaster and Bombyx mori

We have previously reported that Bmdsx, a homologue of the sex-determining gene, doublesex (dsx), was found to be sex-specifically expressed in various tissues at larval, pupal, and adult stages in the silkworm, Bombyx mori, and was alternatively spliced to yield male- and female-specific mRNAs. To reveal sex-specific differences in splicing patterns of Bmdsx pre-mRNA, the genomic sequence was determined and compared with male- and female-specific Bmdsx cDNA sequences. The open reading frame (ORF) consisted of five exons. Exons 3 and 4 were specifically incorporated into the female type of Bmdsx mRNA. On the other hand, exon 2 was spliced to exon 5 to produce the male type mRNA of Bmdsx. As in the case of Drosophila dsx, the OD2 domain was separated by a female-specific intron into sex-independent and sex-dependent regions. Sex-specific splicing occurred in equivalent positions in the Drosophila dsx gene. However, unlike Drosophila dsx, the female-specific introns showed no weak 3′ splice sites, and the TRA/TRA-2 binding site related sequences were not found in the female-specific exon, nor even in any other regions of the Bmdsx gene. Moreover, an in vitro splicing reaction consisting of HeLa cell nuclear extracts showed that the female-type of Bmdsx mRNA represented the default splicing. These findings suggest that the structural features of the sex-specific splicing patterns of Bmdsx pre-mRNA are similar to those of Drosophila dsx but the regulation of sex-specific alternative splicing of Bmdsx pre-mRNA is different.     

家蚕ADP/ATP转运酶(BmANT)抑制BmNPV增殖作用机制研究

【目的】家蚕核型多角体病毒(Bombyx mori nucleopolyhedrovirus,BmNPV)隶属于杆状病毒,需要借助宿主细胞能量代谢进行自身增殖复制。家蚕ADP/ATP转运酶(Bombyx mori ADP/ATP translocase,BmANT)是线粒体转运蛋白,在BmNPV感染条件下和家蚕热休克蛋白60(heatshockprotein60,BmHSP60)具有直接的相互作用。因此,鉴定Bmant基因在BmNPV感染过程中的功能特征,有助于解析杆状病毒劫持宿主细胞因子促进自身增殖复制机制,完善杆状病毒和宿主相互作用网络。【方法】通过结构域预测BmANT蛋白的结构特征,荧光定量PCR分析Bmant基因在BmNPV感染后的变化特征;并过表达BmANT检测其对病毒DNA复制和病毒蛋白表达变化影响;进一步在转录水平分析Bmant和Bmhsp60基因的调控关系;最后通过流式细胞术等技术鉴定Bmant和Bmhsp60基因共同调控BmNPV增殖复制的机制。【结果】SMART软件预测显示BmANT包含3个线粒体载体结构域,BmNPV感染24 h后Bmant基因持续下调表达。过表达Bmant基因能够显著抑制BmNPV DNA的复制和VP39蛋白表达。荧光定量PCR分析显示Bmant和Bmhsp60基因具有相互拮抗作用,能够相互抑制转录。Bmant和Bmhsp60共同过表达分析显示,BmANT和BmHSP60共同作用BmNPV能够抑制病毒的增殖复制。【结论】结果表明,BmANT是一个线粒体载体蛋白,具有显著的抗病毒作用,能够下调Bmhsp60基因表达,并抑制BmNPV增殖复制。     

Distribution of Bm1, a SINE type transposable element, in cecropin B genes of the silkworm, Bombyx mori

In order to investigate the distribution of Bm1, a SINE type transposable element, in cecropin B genes of the silkworm, Bombyx mori, a genomic library was first screened with cecropin B cDNA as a probe. Eighteen out of 275 positive clones were selected at random and SalI digestion patterns were compared. Ten clones which showed different patterns were further analyzed by Southern blotting using a cecropin B cDNA fragment encoding exon 1, exon 2 or the entire coding region as probes. The same SalI digested genomic clones were hybridized with a Bm1 probe. Comparison of positive patterns hybridized with the Bm1 probe to those hybridized with the cecropin B probes indicated that all cecropin B-fragments except one fragment had Bm1. The exceptional fragment contained exon 2 only. The results indicate that Bm1 is widely distributed in cecropin B genes.