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对虾传染性皮下及造血组织坏死病毒(infectious hypodermal andhematopoietic necrosis virus,IHHNV)是世界各地养殖和野生对虾的重要病原之一,隶属于细小病毒科(Parvoviridae)短浓核症病毒属(Brevidensovirus)。本实验室发现IHHNV的核衣壳蛋白(capsid protein,CP)在大肠杆菌中能够重组表达并自组装成与天然病毒粒子大小、形态相类似的病毒样颗粒(virus-like particles,VLPs)。由于缺乏病毒基因组,该VLPs不能自行复制增殖,但间接免疫荧光染色方法证明IHHNV-VLPs能够与凡纳滨对虾的血细胞发生一定的相互作用,可以吸附并进入血细胞。这种特殊的性质决定了IHHNV-VLPs也许可以作为一种携带外源物质的载体被广泛应用。本文主要围绕IHHNV-VLPs的衣壳结构、组装机理及包裹核酸的性质进行研究,包括以下几个方面:(1)为了研究IHHNV的衣壳结构,将纯化的IHHNV-VLPs超速离心,取上清分别进行电镜观察,blue-native PAGE分析及凝胶过滤层析,实验结果都证明了超离上清中存在单体和五聚体两种状态,即IHHNV的衣壳结构只有五聚体壳粒构成。为了进一步研究形成这种稳定结构的作用力,我们分别用EDTA和DTT处理VLPs。电镜下观察发现,VLPs经EDTA处理后结构无变化,而DTT处理后其结构发生解离。进一步用非还原型SDS-PAGE证明CP蛋白在组装成VLPs时无分子间二硫键作用,而只有分子内二硫键,说明分子内二硫键对于维持IHHNV核衣壳结构的稳定性是必须的。(2)荧光病毒样颗粒(fluorescent virus-like particles,fVLPs)在研究病毒的结构和感染方面的应用越来越广泛。我们将EGFP引入CP蛋白的C端,与CP共表达后即组装成带有EGFP的VLPs,即IHHNV-fVLPs。SDS-PAGE发现fVLPs内包含的CP-EGFP只有CP的1/14,进一步用免疫金标实验证明EGFP很可能被展示于fVLPs的表面。与对虾血细胞的结合实验说明,IHHNV-fVLPs可以结合并进入对虾原代细胞。(3) IHHNV的衣壳蛋白基因可在大肠杆菌中重组表达,并自组装成病毒样颗粒。从纯化的病毒样颗粒中提取核酸,发现大小在400bp-900bp之间。分别用DNase和RNase消化后琼脂糖分析发现,IHHNV-VLPs包裹的核酸中多为RNA。Northern杂交实验证明,其RNA的包裹是非特异性的。(4)为了使VLPs特异性地包裹某些外源物质,如siRNA或dsRNA,我们利用指数级富集的配体系统进化技术(Systematic Evolution of Ligands byExponential Enrichment,SELEX)对IHHNV全基因组进行筛选,以期找到与CP蛋白结合相关的结构域。将IHHNV全基因组超声随机打断至200bp左右片段,补平后加接头,与已结合在Ni柱上的CP蛋白在复性液中孵育结合,筛选到的DNA经PCR扩增后进行下一轮结合。同时将探针变性后进行单链筛选。如此数轮筛选后,纯化的DNA测序后得到一段65bp的共同序列。总之,由于IHHNV原始病毒粒子的提取步骤非常繁杂,我们希望通过对IHHNV-VLPs的结构研究初步了解IHHNV的衣壳结构和组装机理,并通过对VLPs内包裹核酸的性质研究将其改造成有前景的RNAi载体。