一株棕尾别麻蝇胚胎细胞系的建立及其特性分析

双翅目昆虫细胞系广泛应用于遗传学、发育生物学、分子生物学、人和动物体病原学以及昆虫抗微生物肽的研究。本研究建立了一株新的棕尾别麻蝇Sarcophaga peregrina胚胎细胞系。该细胞系的原代培养始于2008年11月17日, 取材于棕尾别麻蝇晚期胚胎组织, 在Shields & Sang M3昆虫培养基中于28℃恒温培养, 在第26天进行第1次传代, 至今已历时21个月, 传代72次, 生长状态稳定, 被命名为Sp-E-HNU11。该细胞系的细胞形态主要呈梭形和近圆形, 杂以少量巨型细胞, 紧密贴壁生长。细胞群体倍增时间为42 h。染色体数目一般为10条或12条, 为二倍体或亚二倍体细胞系; 除一对颗粒状微型染色体外, 其他染色体呈短杆状。细胞系的β-萘酯酶和谷草转氨酶同工酶谱上分别显示出1条和3条酶带。随机引物扩增多态性 (random amplified polymorphic DNA, RAPD) 分析结果显示, 该细胞系与小菜蛾细胞系Px-E-HNU12、草地贪夜蛾细胞系IPLB-Sf-9和家蚕细胞系Bm-21E-HNU5呈现明显不同的带型特征。 Sp-E-HNU11细胞系的建立为昆虫抗微生物肽及其他相关的研究工作增添了新的研究工具和生产载体。     

利用杆状病毒在昆虫细胞内表达

苏云金杆菌以色列亚种（Ｂａｃｉｌｌｕｓｔｈｕｒｉｎｇｉｅｎｓｉｓｖａｒｉｓｒａｅｌｅｎｓｉｓ）的分子量为２７ｋＤ的δ－内毒素蛋白基因,与一个拷贝杆状病毒ｇｐ６７信号肽基因连接后,被插入苜蓿银纹夜蛾核型多角体病毒（ＡｃＭＮＰＶ）基因组。在筛选出的３种不同的重组病毒株ＡｃＢＴＩ５－１、ＡｃＢＴＩ５－３和ＡｃＢＴＩ６－３中,前两种表现为多角体阳性,后者为多角体阴性,ＡｃＢＴＩ５－１和ＡｃＢＴＩ６－３在Ｓｆ细胞中表达产生分子量为２６～３０．５ｋＤ的４种与２７ｋＤδ－内毒素蛋白有关的多肽。在ＡｃＢＴＩ５－３感染的细胞中未检测出类似的多肽。粉纹夜蛾在吃了涂有ＡｃＢＴＩ５－１感染的细胞收集物的饲料后,表现典型的苏云金杆菌δ－内毒素中毒症状。被ＡｃＢＴＩ５－１感染的粉纹夜蛾幼虫血淋巴与２７ｋＤδ－内毒素蛋白抗血清呈阳性反应。     

草地贪夜蛾细胞系IPLB—Sf-9酵母双杂交cDNA文库的构建

草地贪夜蛾Spdoptera frugiperda是危害玉米、高粱等农作物的重要害虫.草地贪夜蛾卵巢细胞系IPLB-Sf-9(Sf9)广泛应用于病毒学研究和真核生物基因表达.本研究从Sf9细胞中提取总RNA,应用SMARTTM技术,构建以pGADT7-Rec为载体的sf9细胞酵母GAL4 AD融合cDNA文库.sf9细胞总RNA的电泳谱型与哺乳动物总RNA存在差异,其28S rRNA带弱于18S rRNA带,所合成的原始ds cDNA大小为0.1-4 kb.文库展现良好的多态性,载体质粒插入的cDNA片段大小大部分在0.3-2 kb之间.Sf9细胞酵母GAL4 AD融合cDNA文库的构建为草地贪夜蛾功能基因的识别和鉴定,为研究杆状病毒与宿主细胞的互作机制提供了重要研究工具.     

小菜蛾颗粒体病毒晚期表达因子基因的功能分析

小菜蛾颗粒体病毒(Plutella xylostella granulovirus,PlxyGV)基因组含有15个杆状病毒晚期表达因子(Lateexpression factor,lef)基因同源物。PlxyGV的14个lef基因(不包括ie-0)预期编码产物与苜蓿银纹夜蛾核多角体病毒(Autographa californica multicapsid nucleopolyhedrovirus,AcMNPV)LEF蛋白的序列相似度为13%～53%。其中,LEF-8、LEF-9和P47在两种病毒之间的相似度较高,分别为49%、53%和46%。为了研究不同杆状病毒种间lef基因的功能相关性,验证PlxyGVlef基因的功能,本文利用AcMNPV的一个瞬时表达实验系统测试PlxyGVlef基因在Sf9细胞中激活AcMNPV晚期启动子控制的报告基因表达的能力。实验结果显示,在其它AcMNPVlef基因都存在的情况下,PlxyGVlef-2能够部分替代AcMNPVlef-2的活性。序列对比结果显示Plx-yGV LEF-2的C端末比其它GV和鳞翅目NPV的LEF-2分别多出约100aa和70aa。     

昆虫病毒的增强蛋白

在某些昆虫病毒的包涵体中相继发现了增强蛋白．这类蛋白可以增强核型多角体病毒对昆虫幼虫及体外培养的昆虫细胞的感染力,缩短杀虫时间,提高杀虫效率;还可以增强其他生物杀虫剂（如：Bt）的毒力．关于增强蛋白的作用机制有两种观点：降解围食膜以利于病毒粒子侵染细胞或直接作用于细胞质膜促进病毒粒子的套膜与之融合．该蛋白是由病毒编码的,现已克隆出第一个增强蛋白基因,该基因含有一个2703bP的开放阅读框,其核苷酸序列分析业已完成．增强蛋白的发现有望对病毒杀虫剂的推广产生积极影响．     

草地贪夜蛾Sf9细胞系Arp2/3-p40/ARPC1亚基基因的克隆与功能研究

杆状病毒感染诱导的昆虫宿主细胞肌动蛋白聚合主要由病毒编码的Wiskott Aldrich综合征蛋白(Wiskott Aldrichsyndrome Protein,WASP)同源蛋白P78/83激活宿主细胞内的Arp2/3复合物,进而引起肌动蛋白单体(G-actin)聚合成为纤维状肌动蛋白(F-actin)。为了研究Arp2/3复合物在病毒感染过程中所发挥的作用,我们克隆了昆虫Sf9细胞的Arp2/3复合体P40亚基基因,并对其预期产物进行了生物信息学与功能分析。我们发现在病毒感染过程中,P40亚基由细胞质转移到核膜的内缘,与本实验室过去报道的病毒感染后期核内F-actin的分布相吻合,提示P40可以很好地用于研究Arp2/3复合体的亚细胞定位情况;通过免疫共沉淀(Co-IP)实验,还证实病毒感染可以促进P40和P78/83的相互作用,提示某些未知病毒因素参与调控了由P78/83和Arp2/3复合体介导的肌动蛋白聚合过程。     

小菜蛾颗粒体病毒PP31与两种宿主蛋白发生相互作用

在病毒侵染和复制过程中,病毒与宿主之间存在广泛的蛋白质-蛋白质相互作用。本研究建立了一个小菜蛾幼虫cDNA文库,用于筛查与小菜蛾颗粒体病毒(Plutella xylostella granulovirus,PlxyGV)蛋白相互作用的小菜蛾幼虫蛋白。pp31同源基因存在于所有鳞翅目昆虫杆状病毒。其编码产物是一种磷蛋白,与病毒基因表达调控相关。本研究通过酵母双杂交实验从小菜蛾幼虫cDNA文库中筛选出两个与PlxyGV PP31相互作用的蛋白质基因。序列分析结果显示这两个基因的预期编码产物分别是小菜蛾蛋白激酶C受体(RACK)和一种甲硫氨酰氨肽酶2(MetAP2)同源蛋白。原核表达和蛋白质纯化实验结果显示,rack与6-组氨酸编码序列的融合基因的表达产物是一个38kD多肽。在GST-pulldown实验中,RACK蛋白随同GST-PP31融合蛋白一起吸附于GST亲和树脂,进一步证实了小菜蛾RACK蛋白与PlxyGV PP31发生相互作用。     

苜蓿银纹夜蛾核多角体病毒E25序列突变对其入核定位和芽殖型病毒体增殖的影响

为了认识杆状病毒E25不同区段序列对其入核运输和定位及对病毒复制的作用,用egfp依次替代苜蓿银纹夜蛾核多角体病毒e25不同区段序列或插入其不同位点构建7个e25突变体,分别插入e25缺失型或野生型bacmid构建了14个e25突变型bacmids,用于对Sf9细胞的转染-感染实验。免疫荧光和共聚焦显微镜分析显示,由EGFP替代E25 2～45aa构成的融合蛋白在被转染细胞质中弥散分布;EGFP插入1aa/2aa处构成的融合蛋白沿核膜外侧分布,未入核;EGFP替代46～118aa或插入118aa/119aa处形成的E25-EGFP在细胞核膜内、外侧和核质中呈稀疏点块状分布。EGFP替代119～228aa或插入45/46aa或C-末端的融合蛋白的定位与野生型bacmid转染细胞中的E25相似,呈环状或弥散分布。这些结果显示虽然E25N-端序列对其定向入核运输和膜定位是必需的;但其中间段序列对其入核运输和定位也有一定影响。在正常E25和E25-EGFP突变子同时存在的情况下,不同的E25-EGFP突变子与正常E25呈现共定位特征,显示E25可能以二聚体或多聚体形式存在。在转染-感染实验中,只有兼含正常e25和2～45aa编码序列被替代的e25突变体的bacmid能够产生高感染性芽殖型病毒体(Budded virus,BV);其它e25突变型bacmids只能产生少量或完全不能产生感染性BV,显示E25结构严谨,所有替代和插入突变都导致其功能丧失或异常。