杆状病毒非必需基因的结构与功能

本文主要以苜蓿丫纹夜蛾核型多角体病毒（ＡｃＭＮＰＶ）为例,概述了迄今展报道的杆状病毒非必需基因的结构与功能,为杆状病毒的基因工程研究提供参考。     

昆虫杆状病毒作为外源基因表达载体的应用

1 昆虫杆状病毒的分子生物学研究 昆虫核型多角体病毒属于杆状病毒科,这类病毒具有双链超螺旋大分子DNA,能感染数百种昆虫.     

昆虫杆状病毒表达系统的新技术

昆虫杆状病毒表达系统自上世纪八十年代成功以来发展很快,近年产生了许多新技术,主要包括快速产生重组病毒的技术、改造昆虫细胞系使表达蛋白糖基化以及提高和稳定昆虫细胞中蛋白的表达水平等。     

O型口蹄疫病毒P1-2A3C基因在家蚕杆状病毒表达系统中的表达

口蹄疫是一种严重危害畜牧业生产的烈性传染病。为了促进O型口蹄疫病毒(FMDV)基因工程活载体疫苗的研制,选取O型FMDV编码序列中的衣壳蛋白前体P1-2A基因和蛋白酶3C基因,插入家蚕杆状病毒转移载体pVL1393中,构建重组载体pVL-P1-2A3C,并与线性化病毒Bm-BacPAK6 DNA共转染家蚕BmN细胞,获得重组病毒Bm-P1-2A3C。将重组病毒感染家蚕5龄幼虫,以双抗体夹心ELISA法和间接血凝方法检测血淋巴中的表达产物:目的蛋白在感染病毒后120 h的蚕血淋巴中表达量最高,抗原表达呈阳性的最大稀释倍数为1∶128。结果显示O型FMDV的P1-2A3C基因已在家蚕体内获得表达。     

CDV强毒BJ16B2株H基因在昆虫杆状病毒中的表达与鉴定

试验旨在获得具有天然构象且抗原性良好的犬瘟热病毒（canine distemper virus,CDV）强毒株的H蛋白。以分离的CDV强毒株BJ16B2为模板,RT-PCR特异扩增H基因,克隆至表达载体pFastBac^TM HTA上,酶切及测序鉴定正确后比对分析H基因同源性,并将重组质粒pFastBac^TMHTA-H转化大肠杆菌DH10Bac^TM感受态细胞,同源重组构建穿梭质粒rBacmid-H,将重组穿梭质粒转染Sf9昆虫细胞,拯救重组杆状病毒。利用IFA和Western blotting对获得的重组蛋白进行鉴定及抗原性分析。结果显示,重组质粒pFastBac^TMHTA-H酶切测序鉴定正确,该H基因属于Asia-1强毒株,与参考毒株的核苷酸和氨基酸同源性分别为89.8%~99.3%和89.6%~99.5%。在杆状病毒中所表达的H蛋白能与CDV阳性血清及His-tag抗体发生特异性反应,IFA鉴定能够产生特异性绿色荧光,且在68 ku左右出现蛋白条带,表明H蛋白成功表达且具有良好的反应原性。本研究获得了具有天然构象及良好抗原性的CDV重组H蛋白,为后续蛋白结构和抗原特性差异分析、单抗制备、CDV亚单位疫苗的开发奠定了基础。     

PRRSV GP5蛋白在杆状病毒表达系统中的表达

参照包含猪繁殖与呼吸综合征病毒(porcine reproductive and respiratory syndrome virus,PRRSV) VR2332株完整ORF5基因的载体pMD18T-ORF5的核酸序列设计引物,扩增全长的PRRSV ORF5基因片段,同时以SOE-PCR技术扩增缺失信号肽和跨膜区的ORF5核酸片段ORF5NC,分别克隆至Bac-to-Bac杆状病毒表达系统的供体质粒pFastBac-HTA,获得重组转移载体pFastBacHTA-ORF5及截短表达的重组转移载体pFastBacHTA-ORF5NC。将供体质粒分别转化DH10Bac细胞,获得重组穿梭质粒,转染Sf9昆虫细胞,获得重组杆状病毒。SDS-PAGE和Western blot检测结果表明,在Sf9细胞中分别成功表达了全长的GP5重组蛋白和缺失信号肽、跨膜区的截短GP5重组蛋白。2种重组蛋白经纯化后,免疫小鼠制备抗血清,ELISA方法检测免疫GP5全长和截短重组蛋白的小鼠血清中抗体滴度分别为1∶800和1∶1 600,表明重组蛋白具有良好的免疫原性。本试验为进一步分析重组蛋白诱导中和抗体产生的能力以及为PRRSV基因工程亚单位疫苗的研究奠定基础。     

鸡传染性支气管炎病毒E蛋白真核表达载体的构建及其产物抗原性的鉴定

以鸡传染性支气管炎病毒(IBV)GX-YL5毒株为模板,PCR扩增其E基因并克隆至融合有His标签的杆状病毒转移载体pFastBac~(TM)/HBM-TOPO,构建重组转移载体pFastBac~(TM)/HBM-TOPO-E,转化DH10Bac~(TM)感受态,经同源重组后转染Sf9细胞,并应用间接免疫荧光试验(IFA)和Western blot进行鉴定。IFA结果表明融合了E蛋白的表达产物可被抗His标签的鼠单克隆抗体识别,在感染的细胞膜表面呈现强的黄绿色荧光;Western blot结果显示融合了E蛋白的表达产物既可被抗His标签的鼠单克隆抗体识别,也可被GX-YL5株的多抗血清特异性识别,且二者的目的条带大小均为16 ku。说明本研究已成功在Sf9细胞中表达了E蛋白,且表达产物抗原性良好,为进一步探讨IBV E蛋白的生物学功能和构建病毒样颗粒提供了基础。     

蓝舌病16型病毒核心样颗粒的获取与鉴定

为了制备一种新型基因工程疫苗BTV-16 VLP疫苗,将蓝舌病病毒16型VP3与VP7基因片段插入杆状病毒双表达载体pFastBac Dual质粒中,通过转染Sf9细胞,同时表达VP3与VP7蛋白。经负染后电镜观察到有与蓝舌病病毒形态相似的核心样颗粒,表明蓝舌病VP3与VP7蛋白能自主组装形成核心样颗粒,并通过Western Blot试验验证该核心样颗粒与蓝舌病病毒具有相同的抗原性。因此本研究成功构建出16型蓝舌病病毒核心样颗粒,为病毒样颗粒装配打下了基础,为制备16血清型BTV VLP疫苗做好前期准备。     

施马伦贝格病毒核蛋白在昆虫细胞中的表达

参照NCBI公布的施马伦贝格病毒(SBV)的N基因开放阅读框序列,设计了一对含特异性酶切位点的引物,扩增SBV N基因,将其克隆于昆虫杆状病毒表达载体p Fast Bac HTB,然后以该重组质粒转化DH10Bac感受态细胞,得到重组穿梭质粒Bacmid-SBV-N,将该重组穿梭质粒在脂质体介导下转染Sf 9昆虫细胞,得到表达SBV重组N蛋白的杆状病毒。通过SDS-PAGE和Western blot对重组N蛋白进行鉴定,表明该蛋白得到表达。本研究为以SBV核蛋白为基础的相关检测方法的建立提供了物质基础。