植酸酶基因在家蚕-杆状病毒表达系统中的表达及其酶学特性

将从黑曲霉菌株Aspergillusniger 96 3克隆并经改造后的植酸酶基因在昆虫 -杆状病毒表达系统中表达 ,SDS PAGE电泳检测蚕体和蛹的表达量分别达到 1.4 3g L血淋巴液和 1.90g L血淋巴液。酶活性测定结果表明 ,在蚕体和蛹的表达活性分别为 4 .6 7× 10 8u L血淋巴液和 5 .99× 10 8u L血淋巴液。该酶活性的最适温度范围为 5 0～6 0℃ ,最适pH值为 5 .5～ 5 .0和 2 .5。研究表明杆状病毒系统表达的植酸酶具有耐酸性和抗高温的特性 ,可以用于生产饲用植酸酶。

A组轮状病毒结构蛋白VP6在家蚕杆状病毒表达系统中的表达

A组轮状病毒(rotavirus,RV)是婴幼儿严重病毒性腹泻的主要病原,VP6为轮状病毒的主要结构蛋白之一,天然VP6具有很强的抗原性和免疫原性。通过基因重组技术将A组轮状病毒T114中国地方株VP6基因克隆入转移载体质粒pBacPAK8中,并将重组质粒pBacPAK8-VP6与线性化家蚕杆状病毒Bm-BacPAK6DNA共转染BmN细胞,获得重组病毒BmNPV-VP6。用BmNPV-VP6感染BmN细胞和家蚕5龄幼虫,Western blotting检测表明在BmN细胞和家蚕5龄幼虫的血淋巴中均可检测到120 kD的特异性条带,提示重组VP6蛋白在家蚕中获得表达,与VP6三体形式的大小相符合。ELISA检测结果显示,重组VP6蛋白在BmN细胞和家蚕5龄幼虫血淋巴中的表达分别在感染后第4天和第6天达到最高水平。VP6在家蚕杆状病毒表达系统中的成功表达可为新型轮状病毒疫苗的研制提供新的途径。

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。

应用家蚕杆状病毒表达系统在家蚕培养细胞和幼虫体内表达β-淀粉样蛋白

作为阿尔茨海默症(AD)重要神经病理学特征之一的脑内老年斑主要由β-淀粉样蛋白Aβ40和Aβ42聚集而成,Aβ42是其中的毒性成分。Aβ的特异性主动免疫对不同的转基因AD模型小鼠均有治疗作用,但临床试验中以注射方式给药容易诱发炎症反应。为了能够更好、更安全地采用主动的Aβ免疫疗法达到预防和治疗AD的目的,尝试用家蚕杆状病毒表达系统表达Aβ42蛋白。将Aβ42基因克隆入转移载体质粒pB acP AK8中,并使该重组质粒和家蚕杆状病毒Bm-BacP AK6线性化的DNA共转染家蚕卵巢培养细胞BmN,经筛选、纯化获得的重组病毒命名为BmN PV-Aβ42。用BmN PV-Aβ42感染BmN细胞和家蚕5龄起蚕后,利用Western blotting在BmN细胞和5龄幼虫血淋巴中均可检测到5 kD左右的特异性条带,证明重组Aβ42蛋白表达成功。ELISA检测显示,重组Aβ42肽在感染后第4天的BmN细胞和感染后第6天的5龄幼虫血淋巴中的表达量分别达到1.1 pg/个、2μg/mL。进一步提高Aβ42在家蚕杆状病毒表达系统中的表达效率,有望为研发预防和治疗阿尔茨海默症的可食性疫苗提供新型原料。

鸡κ干扰素在家蚕杆状病毒表达系统中的表达及其抗病毒活性检测

干扰素(interferon,IFN)是宿主先天免疫系统的重要组成部分,它是抵抗病原体的第一道防御。为了利用家蚕杆状病毒表达系统表达鸡κ干扰素,根据已报道的序列对鸡κ干扰素的基因序列进行家蚕密码子优化,并利用共转染技术成功构建了表达用重组杆状病毒。将重组杆状病毒感染家蚕,成功获得了大量鸡κ干扰素的表达产物,并通过Western blot技术对产物进行了检测鉴定。用细胞病变抑制法对干扰素κ抑制VSV-GFP感染鸡成纤维细胞(CEF)的效果进行检测,结果显示鸡干扰素κ的抗病毒效价可以达到(1.04±0.23)×107 IU·mL-1以上。高效价鸡κ干扰素的成功表达为其在抗家禽疫病等方面提供了重要的试验数据。

家蚕杆状病毒表达系统及其在口蹄疫疫苗研究中的应用

口蹄疫（Foot and mouth disease, FMD）是由FMD病毒（FMDV）引起的偶蹄动物的一种急性、热性、高度接触性人兽共患传染病。世界动物卫生组织（OIE）将其列为必须通报的动物传染病，我国将其列为一类动物传染病。该病传播途径多，传播速度快。目前除了北美、澳洲等地区外，世界范围内多次暴发流行。最近几年，一些已经消灭FMD的国家又再次爆发，FMD防制形势依然严峻。在FMD防制中，加强流行病学监测和采取疫苗免疫是防制其发生的主要措施和关键环节。因此，特异性诊断抗原的制备和新型疫苗的开发就显得尤为重要。

低分子量尿激酶与Annexin V的融合基因在家蚕杆状病毒表达系统中的表达

将低分子量尿激酶与膜联蛋白 (AnnexinV)的融合基因重组到家蚕杆状病毒转移载体pBacPAK8中 ,获得重组转移载体pBacPAK UKAV ,并与线性化的病毒Bm PAK6DNA共转染家蚕细胞 ,获得重组病毒BacPAK UKAV。将重组病毒BacPAK UKAV感染家蚕培养细胞 (MOI=10 )和 5龄幼虫 (10 5pfu/头 ) ,Western印迹方法表明表达产物大小约为 6 9kD。用纤维蛋白平板溶圈法测定表达产物的纤溶活性 ,其融合蛋白具有明显的纤溶活性 ,约为 5× 10 -5U/个细胞。用APTT法测定表达产物的抗凝活性 ,比野生病毒Bm PAK6感染表达产物的APTT时间延长了 1倍以上 ,表现出明显的抗凝活性。体外实验表明 ,家蚕培养细胞和幼虫表达的重组低分子量尿激酶与AnnexinV融合蛋白具有溶栓与抗栓双功能。研究结果为今后进一步探索具有溶栓抗栓功能的血栓药物提供了新的方向。

人白细胞介素-4基因在家蚕杆状病毒表达系统中的表达

采用RT-PCR法从经LPS诱导刺激的人外周血淋巴细胞中克隆了人白细胞介素-4（human interleukin-4，hIL-4）基因。为高效表达hIL-4，促进其临床应用，将hIL-4插入家蚕杆状病毒转移载体pBacPAK8中，构建重组载体pBacPAK-hIL-4，并与线性化病毒Bm-BacPAK6 DNA共转染家蚕BmN细胞，获得重组病毒BacPAK-hIL-4。将重组病毒感染家蚕5龄幼虫和蚕蛹（1×10^5PFU／头），表达产物以ELISA、SDS-PAGE和Western blotting方法检测。用活化的人外周血T淋巴细胞测定表达产物体外生物活性。ELISA法结果表明hIL-4在感染病毒后96h的蚕血淋巴和120h的蚕蛹中表达量最高，分别达到2．3μg/mL蚕血淋巴和10．2μg／mL体液；SDS-PAGE、Western blotting分析表明表达产物分子量约20kD；表达产物对活化的T淋巴细胞增殖具有明显促进作用。

家蚕杆状病毒DNA聚合酶在Bac-to-Bac系统的表达及活性检测

DNA复制是杆状病毒生活史中最重要的事件,其中DNA聚合酶是病毒复制过程的关键酶。从家蚕杆状病毒(Bm NPV)基因组PCR扩增获得DNA聚合酶基因Bm NPV-pol的序列,利用Bac-to-Bac系统构建重组杆状病毒v Bm NPV-POL,并感染家蚕5龄幼虫,通过SDS-PAGE和Western blotting检测重组Bm NPV-POL蛋白在蚕体内成功表达,经Ni-NTA柱纯化获得了纯度较高的重组Bm NPV-POL蛋白。以poly(d A)/oligo(d T)为模板,比较在原核细胞和家蚕杆状病毒表达系统获得的重组Bm NPV-POL蛋白的酶活性,结果表明在家蚕幼虫体内表达并纯化的重组Bm NPV-POL的酶活性明显较高。利用家蚕杆状病毒表达系统简便、快速获得重组Bm NPV-POL蛋白,有助于后续对Bm NPV复制机制的研究。

RNA干扰技术和家蚕杆状病毒表达系统在纤维素酶研究中的应用前景

植物通过光合作用产生的纤维素是地球上最丰富、最廉价的可再生资源。纤维素酶是糖苷水解酶的一种,能有效地将农作物秸杆等富含纤维素的物质水解为葡萄糖,进而发酵产生生物乙醇,从而解决农业、再生能源以及环境污染等问题。随着生物化学、分子生物学以及基因工程等多种交叉学科的快速发展,获得适合工业化的高活力的纤维素酶指日可待。RNA干扰是利用双链RNA特异性地降解相应序列的mRNA,从而特异性地阻断相应基因的表达,是后基因组时代的一种强有力的调控目的基因表达的实验工具。家蚕杆状病毒表达系统是一种快速、高效表达外源基因的技术手段,目前该系统的发展和应用已经非常成熟。本文综述了纤维素酶的特性以及近年来国内外对纤维素酶、RNA干扰和家蚕杆状病毒表达系统的研究进展,并对该两种实验技术手段在今后纤维素酶研究中的应用前景作了预测和展望。

犬α干扰素在家蚕杆状病毒表达系统中的表达及其抗病毒活性的测定

犬α干扰素(Ca IFNα)在犬病防治过程中应用广泛。旨在开发一种高效的Ca IFNα表达方法。首先按家蚕密码子的偏好性对Gen Bank中的一个Ca IFNα基因进行了优化与合成,将其克隆到杆状病毒转移载体p VL1393中,并与亲本病毒Bm Bacmid共转染家蚕细胞进行细胞内重组。得到的重组病毒用于感染家蚕幼虫,收集发病幼虫的蚕血淋巴用于Ca IFNα检测。采用细胞病变抑制法在MDCK-VSV*GFP系统中测定其抗病毒活性。结果显示家蚕表达的Ca IFNα能有效抑制VSV*GFP在细胞内的复制,其抗病毒活性不低于1.78×106U/m L。

牛λ3干扰素在家蚕杆状病毒表达系统中的表达及其抗病毒活性检测

牛λ3干扰素(BoIFN-λ3)是一种新型干扰素,可应用于牛传染性疾病的防治。在家蚕杆状病毒表达系统中可实现BoIFN-λ3的高效表达。首先在优化合成的BoIFNλ3基因起始密码子上游引入Kozak序列,将其克隆至转移载体pVL1393,获得pVL1393-BoIFN-λ3重组质粒。利用本实验室构建的家蚕杆状病毒表达系统,获得整合BoIFN-λ3基因的重组家蚕杆状病毒,将重组病毒感染五龄起蚕,在蚕血淋巴中得到表达产物BoIFN-λ3。采用微量细胞病变抑制法在MDBK/VSV*GFP系统检测蚕体中表达BoIFN-λ3的效价可达(2.7±0.12)×10~5U/m L,利用空斑筛选法筛选重组病毒,测得最高表达量的重组病毒表达的BoIFN-λ3的效价可达(8.1±0.52)×10~5U/m L,表达量提高3倍。家蚕杆状病毒表达系统为优质高效的牛λ3干扰素产品的生产提供了一种新方法。

猫ω型干扰素在家蚕杆状病毒表达系统的表达及活性检测

将优化合成的猫ω型干扰素基因Fe IFN-ω2和Fe IFN-ω9克隆到杆状病毒转移载体p VL1393的多角体蛋白基因启动子下游,与orf1629基因缺损的家蚕杆状病毒Bm-Bacmid DNA共转染Bm N细胞进行同源重组,将获得的重组病毒感染家蚕5龄幼虫,利用家蚕生物反应器表达猫ω型干扰素。采用微量细胞病变抑制法在CRFK细胞/VSV*GFP系统上检测家蚕幼虫血淋巴中表达的重组猫ω型干扰素具有抗病毒活性,其中表达产物重组Fe IFN-ω2的抗病毒活性可达6.3×105U/m L,而重组Fe IFN-ω9的抗病毒活性较低。研究结果为利用家蚕生物反应器生产重组猫ω型干扰素生物制剂奠定了一定的试验基础。

间日疟疾传播阻断疫苗候选抗原Pvs25在家蚕杆状病毒表达系统中的表达

间日疟疾传播阻断疫苗候选抗原Pvs25是间日疟原虫有性生殖期表达的表面蛋白,可以抑制疟原虫在媒介按蚊体内的有性生殖及孢子增殖,有效地阻断疟疾病原从按蚊向人体的传播。为了探索该疫苗高效、低成本生产的新途径,进行了Pvs25在家蚕杆状病毒表达系统中表面展示表达的初步试验。首先将经过非功能区去除和密码子优化的间日疟原虫Pvs25基因克隆至转移载体pFastBacHTb,构建重组质粒pET32a-Pvs25并转化E.coli Rosetta菌株,诱导后成功表达了Pvs25蛋白,利用Ni-NTA亲和层析的方法纯化重组Pvs25蛋白,免疫BALB/c雌鼠制备多克隆抗体,利用Protein A抗体纯化柱纯化后的抗体经间接ELISA法测定其效价为1∶12 800;利用Bac-to-Bac系统构建含Pvs25基因的重组杆状病毒vBmPvs25,接种BmN细胞和家蚕5龄幼虫,经SDS-PAGE与Western blotting分析表明Pvs25在BmN细胞和幼虫中均成功表达;构建vBmgp64-CMV-Pvs25表面展示重组病毒,检测到Pvs25在BmN细胞中表达并展示于细胞和杆状病毒囊膜上。研究结果为利用家蚕杆状病毒表达系统生产间日疟疾传播阻断候选疫苗奠定了一定的试验基础。

羊λ3干扰素在家蚕杆状病毒表达系统中的表达及其抗病毒活性检测

λ干扰素作为一种多效性细胞因子属于Ⅲ型干扰素,研究表明其能够对Ⅰ型和Ⅱ型干扰素逃逸的病毒起作用。为了利用家蚕杆状病毒表达系统高效表达出具有高抗病毒活性的羊λ3干扰素(OvIFN-λ3),首先将OvIFN-λ3基因优化后合成,将其克隆至转移载体pVL1393中,得到重组质粒pVL1393-OvIFNλ3,再将重组质粒与失活拯救型家蚕杆状病毒穿梭载体reBmBac DNA共转染家蚕卵巢传代细胞Bm-N,得到含OvIFN-λ3基因的重组杆状病毒。随后利用重组杆状病毒感染五龄起蚕,待其发病后收集蚕血淋巴。采用微量细胞病变抑制法在羊肾细胞上进行重组表达绿色荧光蛋白的水疱型口炎病毒(recombinant vesicular stomatitis virus expressing green fluorescent protein,VSV-GFP)的攻毒实验,测定OvIFN-λ3抗病毒活性可达(6.5±0.27)×10^5 U/mL;利用空斑筛选法筛选重组病毒,感染家蚕后,测定其效价最高可达(3.1±0.42)×10^6 U/mL,表达量明显提高。家蚕杆状病毒表达系统为羊λ3干扰素产品的大量生产应用提供了新方法。

半胱氨酸蛋白酶基因在家蚕杆状病毒表达系统中的表达

为了探讨杆状病毒的致病机理、改善杆状病毒表达系统的表达效率 ,将来源于家蚕核型多角体病毒ZJ8株的半胱氨酸蛋白酶 (cystenineprotease,CP)基因克隆到转移载体pVL 1393上 ,获得重组转移载体pVL cp ,与线性化的Bm BacPAK6病毒DNA共转染家蚕Bm 5贴壁细胞。通过蓝白斑筛选、纯化后得到的重组病毒经PCR鉴定证明 ,cp基因已被正确导入 ,注射感染家蚕 5龄幼虫 12 0h后表达产物活性达到最高。对表达产物进行SDS PAGE及酶活力分析 ,检测到半胱氨酸蛋白酶在家蚕生物反应器中的表达 ,其表达量约为 16 0 0U/mL。

轮状病毒结构蛋白VP4在家蚕杆状病毒表达系统中的表达

轮状病毒(rotavirus,RV)是引起全球婴幼儿及幼畜非细菌性胃肠炎的主要病原体之一,VP4蛋白是轮状病毒的主要中和抗原。利用载体RD-BmBacmid与重组载体pBacPAK8-VP4共转染家蚕细胞BmN获得重组家蚕杆状病毒BmNPV-VP4,并用该病毒感染BmN细胞及家蚕5龄幼虫,从而在BmN细胞及家蚕中表达TB-Chen株轮状病毒的VP4蛋白。Western blotting检测到BmN细胞及家蚕幼虫血淋巴中均出现88 kD的特异性条带,证明VP4蛋白在BmN细胞和家蚕中获得了表达。ELISA检测结果显示,VP4蛋白在BmN细胞和家蚕幼虫血淋巴中的表达分别在感染后4 d和6 d达到最高水平,每个细胞和每mL血淋巴中的表达量分别为4.28 pg和1.61μg。研究结果为轮状病毒口服疫苗的研制奠定了基础。

人血小板因子Ⅳ在家蚕杆状病毒表达载体系统中的表达

将人血小板因子Ⅳ (HumanPlateletFactorⅣ ,简称hPF4)基因重组于家蚕杆状病毒转移载体pBacPAK8中 ,获得重组转移载体pBacPAK PF4,并与线性化病毒Bm BacPAK6DNA共转染家蚕培养细胞 ,在细胞内发生同源重组 ,获得重组病毒BacPAK PF4。Southern杂交结果表明重组病毒基因组中含有hPF4基因。重组病毒以MOI=10感染家蚕培养细胞 (2× 10 6个细胞 )和家蚕 5龄幼虫 ,表达产物用体外培养的血管内皮细胞测定其生物活性 ,测得表达量在家蚕培养细胞中第 3天达到最高值为 6 0 88μg/ 2× 10 6个细胞 ;在蚕体内表达第 5天达到最高值 。

人血清对氧磷酶1在家蚕杆状病毒表达系统中的表达及活性检测

对氧磷酶1(paraoxonase 1,PON1)是生物体内存在的一种广谱的非专一性酯酶,在水解有机磷杀虫剂及降解神经毒剂中发挥重要作用。利用已构建的含人血清pon1基因的原核表达载体pET-28a-pon1,在E.coli中诱导表达人血清PON1,通过Ni-NTA亲和层析纯化后制备兔多克隆抗体;利用Bac-to-Bac系统构建重组杆状病毒vBm-pon1,并感染家蚕5龄幼虫,经SDS-PAGE和Western blotting检测鉴定人血清PON1在蚕体内成功表达,并获得了纯度较高的重组人血清PON1。以对氧磷为底物,对2个表达系统获得的重组人血清PON1的酶活性进行检测,结果表明在家蚕幼虫体内表达并纯化的重组人血清PON1的酶活性要明显高于在E.coli中表达的人血清PON1蛋白。推测家蚕杆状病毒表达系统比原核表达系统多了糖基化、磷酸化等蛋白质修饰功能。进一步试验验证家蚕幼虫表达的重组人血清PON1去糖基化后其酶活性丧失,表明糖基修饰对于维持PON1的生物学功能至关重要。

家蚕杆状病毒表达系统优化表达人表皮生长因子(hEGF)的研究

人表皮生长因子(hEGF)因具有促进表皮细胞增殖活性而被广泛用于烧伤、烫伤等医学领域。根据杆状病毒基因密码子偏好性优化hEGF序列,通过串联表达、融合表达以及构建携带双启动子和增强序列的载体等系列优化技术,提高重组hEGF在家蚕细胞中的表达水平。结果表明,通过上述一系列的优化方式可显著提高hEGF基因在BmN细胞中的转录水平,其中优化后hEGF的转录水平提高了24倍;Western blot分析表明,串联3个hEGF基因序列的蛋白质表达量最高。