众所周知,蛋白质的翻译后修饰(Post-Translational Modifications,PTMs)在很大程度上决定了蛋白质的活性、功能发挥、细胞定位、稳定性及蛋白质之间的相互作用等一系列生物学功能,在机体受到外界刺激时能够对蛋白质功能起着精细的调节作用,进而有助于机体针对外源刺激产生快速有效的反应。细胞内存在多种蛋白质翻译后调控方式,如泛素化、磷酸化、乙酰化、甲基化等等,它们都对细胞蛋白质发挥正常的生物学功能有着至关重要的作用。小类泛素蛋白相关修饰物(SUMO)分子是一种新发现的类泛素分子,虽然它的氨基酸序列与泛素只有约18%的相似性,但是它们的三维结构非常相似,在功能上它同样参与蛋白质翻译后修饰。已有研究表明,蛋白质的类泛素化(SUMO化)修饰作为一种重要的且可逆的翻译后水平调节机制,其参与了细胞周期调控、核质运输、蛋白亚细胞定位、蛋白互作和转录因子活性调节等很多非常重要的细胞生物学过程。家蚕是目前唯一一种可以大规模人工饲养的经济昆虫,家蚕核型多角体病毒(Bombyx mori nuclear polyhedrosis virus,BmNPV)病(即家蚕血液型脓病)是养蚕业上最常见且危害最严重的蚕病之一,每年国内因感染BmNPV而引起的家蚕血液型脓病在蚕桑业生产上都会造成比较大的损失。BmNPV是引起家蚕血液型脓病的病原体,主要寄生在血细胞和体腔内各种组织的细胞核中。BmNPV极早期蛋白基因pe38在病毒侵染早期起到极其重要的作用,PE38分子量大小为38kDa,通过亚细胞定位研究发现其主要集结在细胞核周围的点状区域,进一步对PE38蛋白的结构分析发现,其N末端附近包含一个核定位信号,中间部位拥有一个RING(C3HC4)finger结构,还有个亮氨酸拉链结构域位于其C末端附近。已有研究证实在缺失pe38的情况下,病毒的DNA合成水平会明显降低甚至还会极大地降低病毒对宿主的侵染性。本研究我们通过杆状病毒表达系统Bac-to-Bac、昆虫细胞瞬时转染、Western Blot以及LC-ESI-MS/MS质谱分析等实验技术,从家蚕BmN细胞以及BmNPV中总共筛选出68种家蚕蛋白和14种BmNPV蛋白可能是SUMO化修饰底物。随后分别从基因的分子功能、细胞组成成分和参与的生物过程三个方面进行GeneOntology注释,结果显示68种家蚕蛋白中有59种能够被匹配到GO中,基因的分子功能条目下,48.15%和35.8%的蛋白分别参与结合和催化活性;细胞组成成分条目下,21.56%,21.56%和16.5%的蛋白分别被归类为细胞、细胞部分和细胞器;参与的生物过程条目下,19.39%,16.48%,9.2%和8.05%蛋白分别参与细胞内加工、代谢、单有机体加工和生物调节生命过程。此外,为了进一步验证上述所筛选出的SUMO化修饰底物蛋白确实是被SUMO蛋白所修饰,我们利用果蝇表达载体pMT/V5-His B完成SUMO化修饰底物候选蛋白以及SUMO蛋白在果蝇S2细胞中的共表达,免疫共沉淀分析结果进一步证实了所选候选蛋白均可被SUMO蛋白所修饰。另一方面,我们研究团队先前利用酵母双杂交系统已经从家蚕中肠cDNA文库中筛选出与BmNPV PE38蛋白相互作用的宿主蛋白编码基因(如编码家蚕丝氨酸蛋白酶、过氧化氢酶、家蚕翻译延伸因子2等基因)。在此我们进一步应用酵母双杂交技术成功地反向验证了BmNPV PE38与宿主家蚕Bm eIF4E、Bm SRPK之间的相互作用。此外,通过实时定量PCR技术分析了BmNPV侵染家蚕BmN细胞各个时期中Bm eIF4E,Bm srpk的特异性差异表达,结果显示在病毒侵染早期(12-24 h)Bm eIF4E,Bm srpk mRNA的表达量均有明显的上调,但是在侵染后期(48 h后)二者mRNA水平的表达量急剧下调。因此可以推测Bm eIF4E,Bm srpk很有可能都是在BmNPV侵染宿主家蚕早期是发挥了比较重要的作用,而且与BmNPV早期蛋白基因pe38有着密切的联系。