杆状病毒表达系统及其在水产养殖业上的应用.pdf

福建疆n 第三届海洋生物高技术论坛 2005．08．19．23 杆状病毒表达系统及其在水产养殖业上的应用+ 崔淼李文笙+林浩然+ (中山大学水生经济动物研究所，广东广州510275) 摘要杆状病毒是近年来被广泛应用于高效表达外源蛋白的载体系统，本文就杆状病毒的生 物学特性、基因组操作和杆状病毒表达系统的特点、表达外源蛋白的影响因素及其在水产养 殖业上的应用作一概述。 关键词杆状病毒杆状病毒表达系统 昆虫细胞水产养殖 杆状病毒是已知昆虫病毒中的最大类群、是发现最早、研究最多且实用意义较大的昆虫 Vector 病毒。自20111：纪80年代杆状病毒载体表达系统(Baculovirus ExpressionSystem，BEVS) 建立以来，已被公认为当代基I捌工程四大表达系统(即杆状病毒、大肠杆菌、酵母、哺乳动 物细胞表达系统)之一。该系统具有许多优点，如多角体启动子控制下的高效表达，完善的 转泽后加丁修饰；除极少数例外，BEVS系统表达的重组蛋白都是可溶性的，具有天然构象， 表明能在昆虫细胞内正确形成二硫键并发生特殊的蛋白折叠。昆虫细胞具有必要的酶系，能 完成大部分真核细胞转译后的加工修饰，其中包括正确识别与切除信号肽等；重组蛋白在昆 虫细胞内还可发生糖苷化、磷酸化与酰化作用，并能形成寡聚体或一聚体；较易从无血清培 养中纯化的蛋白，无内毒素污染等。自1983年Smith等…发表了用杆状病毒表达人B干扰素以 来，已用此表达系统成功地表达了超过500多种外源基因，其中包括病毒、细菌、真菌、植 物、无脊椎动物与脊椎动物的各种不同基因【2J。 1杆状病毒的生物学特性 杆状病毒只来源二J二无脊椎动物，虽然已发现600多种杆状病毒，但进行分子生物学研究 组可在昆虫细胞核复制和转录”J。DNA复制后组装在杆状病毒的核衣内，后者具有较大的柔 韧性，可容纳较大片段的外源DNA插入，因此是表达大片段DNA的理想载体。其中，用作 外源基因表达载体的杆状病毒，目前仪限于核型多角体病毒(nuclear virus，NPV)。 polyhedrosis 该病毒颗粒在细胞内可由多角体蛋白包裹形成长度约1～5um的包含体病毒，晕多角体形状【4J。 近几十年，有关杆状病毒基吲结构、功能和表达调节的研究进展迅速，其中研究最深入 nuclear 的是苜蓿银蚊夜蛾似utographacalifomica)多核型多角体病毒(multiplepolyhydrosis virus，MNPV)， 是一种大的、带外壳的双链DNA病毒，能感染30多种鳞翅目昆虫，被广泛用作基因表达系 1) +基金项目：国家高技术研究发展计划(863计划)(2003AA60301 +通讯作者：Email：ls32@zsu．edu．cn ’通讯作者：Email：lsslws@zsu．edu．cn 248 福建ln’ 第三届海洋生物高技术论坛 2005．08．19．23 mori，BmNPV)№J。 统载体【5】。其它作为表达载体的杆状病毒主要是来自家蚕的NPV(bombyx AcMNPV基因组的基因组织(geneorganization)较为复杂，基因组的不同区域具有功能分化， 基蚓的分布尚无规律可循。但AcMNPV基因组含有8个同源区(同源区是杆状病毒基因组普 通存在的功能域结构，对于基因表达的调节具有增强作用，同时也是DNA复制的原点。)， 每个区含有不等的重复或倒置重复序列，这些重复序列由位于中间的不完整回文序列及其两 侧各约20bp的序列构成。 AcMNPV的基因表达分为4个阶段：立即早期基因表达、早期基因表达、晚期基因表