鸭圆环病毒(Duck circovirus,DuCV)属于圆环病毒科(Circoviridae)圆环病毒属(Circovirus)的新成员,为共价闭合的无囊膜单链环状DNA病毒。鸭感染DuCV后表现为生长发育障碍、生长停滞,在出壳几周内发病,生长停滞和羽毛形状失常。研究表明DuCV有两个主要的功能阅读框,编码复制蛋白Rep的ORF1和编码衣壳蛋白Cap的ORF2。序列分析发现DuCV基因中还存在一个保守的ORF(命名为ORF3),它位于ORF1互补链上,但其具体功能尚不清楚。由于DuCV不能够在体外培养,通过分子生物学方法揭示其基因的生物学特性与功能成为研究其致病性的主要手段。本研究主要进行了如下工作：1、ORF3作为DuCV功能性基因的验证及ORF3蛋白凋亡活性的研究。本研究将DuCV的ORF3基因借助杆状病毒表达系统在Sf9细胞中进行表达。通过IFA和Western blot分析发现,ORF3蛋白存在于感染DuCV的阳性鸭体内。通过流式细胞术检测发现,在感染后24h、48h、72h,表达ORF3蛋白的重组杆状病毒引起的Sf9细胞的凋亡比例明显大于感染野型杆状病毒而引起的Sf9细胞的凋亡比例(P<0.05)。试验结果表明DuCV的ORF3为一个功能性ORF, ORF3蛋白在DuCV的致病性方面可能发挥着促进宿主细胞凋亡的作用。2、DuCV的ORF2基因的部分生物学功能研究。软件分析发现DuCV的Cap蛋白N端有两个典型的核定位信号(NLS)。试验中借助杆状病毒表达系统表达了带EGFP的完整的、敲除N端第一个NLS、敲除第二个NLS、敲除两个NLS以及敲除C端36个氨基酸的各种Cap蛋白,通过其在Sf9细胞中的亚定位来研究其核定位功能。试验发现敲除其中的任意一个NLS,剩下的另一个NLS均能促使Cap蛋白进入细胞核,而敲除位于N端36个氨基酸内的两个NLS之后,该蛋白则完全丧失了进入细胞核的能力,结果表明这两个假定的NLS均为功能性NLS,并均能单独促使Cap蛋白进入细胞核。在Cap蛋白的DNA绑定功能研究试验中,借助杆状病毒表达系统单独表达了完整的、敲除N端第一个NLS、敲除第二个NLS、敲除两个NLS以及敲除C端36个氨基酸的各种Cap蛋白,并对表达蛋白进行了纯化。纯化后的表达蛋白分别与构建的双拷贝DuCV基因组的DNA在绑定缓冲液中混合后,进行了电泳迁移率变动分析(Electrophoretic mobility shift assay, EMSA)试验。试验发现完整的、敲除N端第一个NLS、敲除第二个NLS、敲除C端36个氨基酸的Cap蛋白均能使DuCV的DNA出现阻滞现象,而同时敲除两个NLS和蛋白酶消化后的Cap蛋白则丧失其阻滞DNA的功能。这些结果表明Cap蛋白的DNA绑定区域与NLS区域重叠,并且两个NLS分别具有DNA绑定能力。将试验中纯化的杆状病毒表达的DuCV完整Cap蛋白经过双氧铀负染色后,通过电子扫描显微镜进行观察。结果发现DuCV的ORF2编码的32KD大小的完整Cap蛋白可以自我组装成内部中空的类病毒粒子(VLP)。