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家蚕核型多角体病毒(Bombyx mori nucleopolyhedrovirus,BmNPV)是一种外形呈杆状、具有囊膜的病毒,特异性地感染家蚕(Bombyx mori Linnaeus)。BmNPV的基因组为双链闭合环状DNA,序列全长128,413个核苷酸,编码136个开放阅读框(open reading frames,ORFs)。在感染晚期,多角体基因(polyhedrin)高效表达,在细胞核中生成大量的多角体(po lyhedra)。杆状病毒的多角体是一种天然存在的蛋白质晶体,其内部包埋着包涵体洐生型病毒(occlusion-derived virus,ODV)粒子。目前,杆状病毒多角体基质的蛋白成分还不明确。本研究采用电喷雾液相串联质谱(LC-ESI-MS/MS Q Exactive)对BmNPV多角体基质蛋白成分进行分析,鉴定了91种病毒蛋白和32种宿主蛋白;并对其中的两个蛋白,即多角体蛋白和BmNPV ORF134编码蛋白(Bm134)进一步研究。主要结果如下: 1. BmNPV多角体基质蛋白的鉴定分析 采用不连续蔗糖溶液梯度法纯化BmNPV多角体基质蛋白,用LC-ESI-MS/MS Q Exactive进行分析,鉴定了91种病毒蛋白和32种宿主蛋白。根据已有文献报道,发现在91种病毒蛋白中,绝大多数与多角体形成无关,显示出多角体对其它蛋白具有很强的包埋能力。32种宿主蛋白可分为6类,即(类)分子伴侣蛋白、泛素及相关蛋白、DE AD/D E AH解旋酶、细胞骨架相关蛋白、RN A结合蛋白和其它蛋白。这些宿主蛋白在BmNPV生命周期中的作用及对多角体包装的影响还有待进一步研究。 2.多角体蛋白的泛素化修饰及自噬分析 Western blot分析表明,BmNPV多角体基质中的多角体蛋白呈现多聚化和/或翻译后修饰以及被部分降解。深入研究发现,多角体蛋白被泛素化修饰。在BmN细胞,多角体蛋白与宿主泛素蛋白(B.mori Ubi)、BmNPV编码的泛素蛋白(BmUbi)共定位;多角体蛋白还与自噬体标记蛋白即微管相关蛋白1轻链3(microtub ule-assoc ia ted protein1-light chain3,BmLC3,Silk DB: BGIBMGA011783-PA)共定位且相互作用。这些结果说明多角体蛋白参与细胞自噬途径。 3. Bm134蛋白的自噬分析 利用Red/ET重组系统对Bm134基因进行了敲除,构建了Bm134缺失型、拯救型和野生型病毒。 Western blot结果表明,Bm134也被部分降解。亚细胞共定位分析观察到Bm134与BmLC3、隔离体蛋白1(sequestosome-1,p62,SilkDB:BGIBMGA002620-PA)、泛素蛋白(B.mori Ubi和BmUbi)共定位。这些结果表明Bm134与p62形成细胞质包涵体被自噬通路降解。Bm134与BmLC3、p62、泛素蛋白的关系有待进一步研究。 4.多角体微晶制备的初步探讨 构建多角体蛋白的系列截短突变体、Bm134与增强型绿色荧光蛋白融合表达的重组病毒,共感染家蚕细胞后,收集纯化重组多角体。在4 ℃环境下放置4个月后,在激光共聚焦显微镜下仍观察到重组多角体中强烈的荧光,表明多角体可以作为一个框架储存外源蛋白且保护蛋白活性。