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病毒需要在其宿主中复制和增殖,在病毒生命循环的多个步骤中,都可能需要依靠病毒蛋白质的磷酸化来实现。许多病毒尤其是包膜病毒(例如逆转录病毒,单纯疱疹病毒,正粘病毒,嗜肝病毒和杆状病毒),不仅可以在宿主细胞内利用蛋白激酶(protein kinase,PK)行使功能,而且其纯化的病毒粒子中也都含有蛋白激酶的活性。依据特异性的底物氨基酸,PK可以分为酪氨酸激酶和丝/苏氨酸激酶两大类。AcMNPV中发现的蛋白激酶是PK-1,其基因由病毒编码,序列比对发现pk-1是一个非常保守的基因。我们前期的研究发现pk-1是病毒感染的必需基因,其不但参与极晚期基因的表达调控,激酶的活性对于病毒核衣壳的形成也起关键作用。PK-1缺失的病毒并不能形成正常的感染,被其转染的细胞核内出现典型的空管状衣壳鞘,另外,转染的细胞内也观察不到多角体的形成。因此,PK-1的功能对于多角体的形成有重要相关性。 多角体蛋白基因(polh)是杆状病毒编码的所有结构蛋白中保守性最高的基因,是研究的最早也是最清楚的极晚期表达基因,其表达产物为多角体蛋白。自然环境条件下,由多角体蛋白构成的蛋白质晶体能够保护被其包埋的ODV病毒体,使病毒体维持其稳定的侵染能力。polh的表达与杆状病毒中多种基因的表达及相关蛋白的调控相关。本课题以杆状病毒模式种苜蓿银纹夜蛾核多角体病毒AcMNPV的polh基因为研究对象,根据已发表的同源HearNPV polh的蛋白磷酸化位点(Hou et al.,2013),用以确定AcMNPV polh的可能磷酸化作用位点,通过对靶位点的点突变使得激酶不能对其磷酸化,从而分析蛋白激酶对多角体蛋白的磷酸化如何影响AcMNPV多角体的形成。 论文第一章为文献综述部分,主要包括两大方面:一是有关杆状病毒的介绍,分别从杆状病毒的分类,病毒体形态,生活史,基因表达,基因组以及应用等方面进行了阐述;二是着重介绍了病毒相关蛋白激酶及pk-1基因的背景知识,同时阐述了本文的研究目的和意义。 论文第二章以杆状病毒模式种苜蓿银纹夜蛾核多角体病毒AcMNPV的polh基因为研究对象,通过定点突变将polh基因的第5位的丝氨酸(S5),第9位的苏氨酸(T9),第70位的苏氨酸(T70)分别突变成为丙氨酸,PCR扩增出蛋白激酶磷酸化作用位点突变的polh基因,构建了三个含突变型polh基因的重组载体,通过Bac-to-Bac转座系统将突变型polh基因插入到AcMNPV的基因组中,得到含突变型polh基因的重组病毒vAcPH-S5A,vAcPH-T9A,vAcPH-T70A。转染感染实验表明:polh的蛋白激酶磷酸化位点S5、T9、T70发生定点突变后,重组的AcMNPV感染细胞均能形成正常的病毒粒子;突变型病毒多角体的形成量明显少于野生型;SDS-PAGE表明多角体蛋白的表达量在突变型病毒和野生型病毒间无明显差异。综上说明磷酸化作用影响多角体的组装,但对多角体蛋白的表达量没有影响。 论文第三章通过Bac-to-Bac转座系统将HearNPV的pk-1基因插入到缺失了pk-1基因的AcMNPV基因组中,得到重组Bacmid vAcpFBI-P-Hpk-1,构建了含HearNPVpk-1基因的重组AcMNPV Bacmid,为进一步研究不同病毒来源的pk-1对pk-1缺失型AcMNPV在病毒复制及多角体形成方面的影响奠定了基础。 论文第四章是对本研究的总结和讨论。