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家蚕(Bombyx mori)是一种鳞翅目模式昆虫,家蚕核型多角体病毒(Bombyx mori nucleopolyhedrovirus,BmNPV)是一类专一性侵染家蚕的病毒,该病毒的侵染是造成蚕丝业损失的重要原因之一,但二者的相互作用机制尚未完全阐明。为了深入了解它们之间的互作调控关系,我们在前期的实验中分析了 BmNPV侵染前后细胞中蛋白质组学和乙酰化修饰组学的变化情况,结果显示家蚕ADA3(alteration/deficiency in activation 3)蛋白的表达水平在病毒感染后显著增加了66%且乙酰化水平显著降低了 34%。已有的研究结果表明:该蛋白具有多种生物学功能,在细胞增殖、细胞凋亡等过程中均发挥重要作用,但其在家蚕细胞中的生物学功能,尤其是在病毒-宿主互作过程中的作用机制还未见报道。鉴于此,本课题选择家蚕ADA3蛋白作为研究对象,在基于分析其生物学功能的基础上,研究了它在病毒侵染过程中的调控机制。首先,对家蚕ada3基因进行了生物信息学分析,发现该基因的开放阅读框全长为1383 bp,共编码460个氨基酸,有一个羧基端保守结构域---ADA3。然后克隆了家蚕ada3基因并在大肠杆菌中进行诱导表达、纯化,制备了多克隆抗体。利用构建的瞬时表达载体pIEx-1-ada3转染BmN细胞,Western Blot结果显示在转染24h后目的蛋白即开始表达,并于转染后48h达到峰值。MTT检测结果表明ADA3蛋白的过表达可显著增强细胞活力,Western Blot、DNA片段化和流式细胞术检测结果也进一步显示ADA3蛋白的过表达可在一定程度上抑制宿主细胞凋亡。此外,亚细胞定位分析结果表明家蚕ADA3蛋白主要定位于细胞核中。Western Blot检测结果显示ADA3过表达细胞内的Cyclin D1蛋白表达量呈下降趋势,但随着病毒感染时间的延长,Cyclin D1蛋白的表达量逐渐增加,说明家蚕ADA3蛋白的过表达可能促进G1期向S期的转换。利用qPCR技术分析了病毒基因组的复制水平,结果显示ADA3蛋白的过表达在一定程度上可抑制病毒的复制,尤其是在病毒复制的早期。最后,利用构建的模拟乙酰化和去乙酰化的过表达载体转染BmN细胞,其DNA片段化结果显示该蛋白K124位点的去乙酰化修饰可显著提高细胞的凋亡水平。综上所述,可知家蚕ADA3蛋白具有增强细胞活力、抑制细胞凋亡、促进细胞G1期向S期的转换以及抑制病毒的复制等生物学功能,其K124位点的(去)乙酰化修饰对杆状病毒侵染诱导的宿主细胞凋亡水平具有显著的调控作用。本研究将为深入研究杆状病毒与家蚕宿主间的互作调控机制奠定基础,同时也将为家蚕病毒性疾病的防治提供新思路。