家蠶二分濃核病毒結構蛋白的表達及病毒樣顆粒的研究.pdf

1、家蠶二分濃核病毒（BmBDV）原稱為家蠶濃核病毒Ⅱ型（Bombyx moriDensovirus typeⅡ，BmDNV-Ⅱ），致使家蠶罹患濃核癥，在發(fā)病的早期感染家蠶中腸柱圓筒狀細胞，在發(fā)病的后期也能感染杯狀細胞。BmBDV病毒粒子無囊膜，呈球形顆粒，球形粒子直徑大約在22 nm左右。BmBDV是由單鏈線性雙分子DNA(VD1和VD2)構成，分別獨立包裝于病毒衣殼中。該病毒擁有獨立包裝的雙分子ssDNA基因組、并且自身編碼DNA聚合酶

2、，是首例二分DNA病毒。2012年國際病毒分類委員會專門為此設立了二分DNA病毒科，下設二分濃核病毒屬，并將BmBDV定為該屬的代表種。
　　由從蠶糞中純化的成熟病毒顆粒中含有7個結構蛋白，其中，主要結構蛋白VP由VD1-ORF3編碼，次要結構蛋白P133是由VD2-ORF1編碼。BmBDV的VD1-ORF3轉錄產(chǎn)生一種成熟的mRNA，在純化的病毒粒子中檢測到了兩種不同分子量的VP蛋白（大小約為50kD），BmBDV通過何種方式表

3、達產(chǎn)生VP蛋白尚不清楚。另外，BmBDV病毒粒子的特征研究仍然處于初級階段，尚未得到病毒粒子精細的三維結構。
　　因此為了進一步了解BmBDV的VP蛋白的表達策略、檢測VP蛋白自組裝情況及獲得BmBDV病毒樣顆粒。本實驗主要從一下三個方面進行研究:(1)通過Western blot檢測BmBDV的主要結構蛋白VP的序列特征及在宿主中的表達時相。(2)利用桿狀病毒表達系統(tǒng)，分別構建和表達Multibac-vp1和Multibac-v

4、p2，通過Western blot檢測蛋白的表達情況;(3)大量表達Multibac-vp1和Multibac-vp2，通過提取純化獲得大量BmBDV病毒樣顆粒，并進行電鏡觀察，質譜鑒定VLPs的構成組分。通過對病毒蛋白主要結構蛋白VP表達和組裝的研究為病毒VP蛋白的表達策略解析、病毒結構的解析以及家蠶濃核病的防治奠定基礎。
　　1.BmBDV的主要結構蛋白VP的序列特征及在宿主中的表達時相
　　VP蛋白的二級結構中含有大量

5、α螺旋、延伸鏈、β轉角以及無規(guī)卷曲，由延伸鏈所構成的β折疊結構與濃核病毒結構蛋白的高級結構相似，可能也能夠構成濃核病毒結構蛋白VP中經(jīng)典的β桶結構。
　　對BmBDV的主要衣殼蛋白VP在家蠶中的表達時相進行分析，病毒感染家蠶后36小時檢測到3種VP蛋白的表達，在感染72小時后進入表達高峰期，在120h時，VP蛋白在中腸組織中的含量最高，感染120 h后，VP蛋白在中腸細胞中的含量減少，可能是由于大量中腸細胞破裂，大量成熟病毒粒子產(chǎn)

6、生并釋放，組織中的VP蛋白含量減少。
　　2.BmBDV結構蛋白基因vp的真核表達
　　克隆BmBDV編碼VP蛋白的序列全長(BmBDV-vp1)及5'端截短（從第二個其起始碼子ATG開始即BmBDV-vp2）的序列。利用桿狀病毒Multibac表達系統(tǒng)在Sf9細胞中對這兩段序列進行真核表達，并用Western blot分別檢測Multibac-vp1和Multibac-vp2的表達情況。顯示BmBDV-vp1表達產(chǎn)生了三個

7、蛋白大小分別約為55 kD、54 kD和51kD（蛋白VP1、VP1'和VP2），與病毒在家蠶組織中表達的三個蛋白大小相似，其中VP1和VP2分別與預測從ORF3第一個和第二個起始密碼子起始翻譯的蛋白大小一致。BmBDV-vp2表達產(chǎn)生了兩個蛋白，大小約為51kD(蛋白VP2)和37 kD，其大小分別與預測從ORF3第二個和第三個起始密碼子起始翻譯的蛋白大小一致。
　　3.BmBDV病毒樣顆粒的提取純化、結構及其組分鑒定
　

8、　利用蔗糖密度梯度離心和氯化銫密度梯度離心對Multibac-vp1和Multibac-vp2表達的VP蛋白進行純化，并通過透射電鏡，利用負染法觀察VP的自組裝VLP的情況并利用質譜鑒定其組成。Multibac-vp1在Sf9細胞中表達產(chǎn)生VP1、VP1'和VP2三個蛋白，都參與了病毒樣顆粒的組裝。同時Multibac-vp2在Sf9細胞中表達產(chǎn)生的VP2和37 kD兩個蛋白，參與并自組裝為病毒樣顆粒。這兩種由不同的VP蛋白所組裝成的病