家蚕杆状病毒多角体启动子结合蛋白筛选及39k基因功能研究

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多角体基因是家蚕杆状病毒(BmNPV)极晚期表达基因,因其启动子的超高效的启动功能,常被当作昆虫杆状病毒表达系统中启动外源基因表达的启动子,但其高效启动机制还鲜见报道。因此,在前期研究中,我们将多角体启动子序列作为诱饵,利用酵母单杂交筛选出了多种能与多角体启动子相互作用的蛋白因子,包括38K、39K、LEF5、P6.9、ORF60、ORF61、FP25、GP64、V-CATH。为进一步检测上述蛋白因子对 BmNPV多角体启动子的调控作用,构建了由BmNPV多角体启动子驱动的萤火虫萤光素酶和家蚕胞质肌动蛋白A3启动子驱动海肾萤光素酶的双萤光素酶检测系统,通过定量检测萤光素酶活性的变化筛选出多角体启动子正调控因子LEF5,负调控因子39K和ORF61,其他因子调控作用不明显。  39k同源基因存在于所有鳞翅目昆虫的杆状病毒基因组中,其编码产物为一种磷蛋白。迄今的研究表明,39k基因与病毒基因表达调控有关,但家蚕核型多角体病毒(BmNPV)39k基因对病毒复制和转录的具体调控作用尚不清楚,为了深入了解该基因的功能,我们检测发现39k基因为早期转录基因,利用 Red重组技术和 Bac-to-Bac系统分别敲除和补回39k基因,构建了39k缺失型病毒39k-ko-Bacmid和修复型病毒39k-re-Bacmid,并分别转染BmN细胞,病毒滴度检测结果显示二者均能产生具有感染活力的病毒粒子,表明39k基因是BmNPV复制的非必需基因,但是该基因的缺失可显著降低病毒滴度。进一步利用荧光定量qPCR技术进行检测,发现39k基因缺失对病毒基因组早期基因组的复制没有显著影响,但在后期会降低病毒基因组的复制水平,并导致病毒各时期基因转录水平的极显著下降(p<0.01)。  综上所述,利用双萤光素酶报告基因检测出多角体启动子正调控因子为LEF5,负调控因子为39K和ORF61,进一步研究可知39k基因是BmNPV复制的非必需基因,但该基因的缺失可显著降低病毒各时期基因的转录水平,本研究将为深入了解BmNPV39k基因对病毒基因组复制、转录的影响奠定基础,同时也将为家蚕杆状病毒表达系统高效转录机制的研究提供新基础。
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