牛疱疹病毒1型（BoHV1）属疱疹病毒科α疱疹病毒亚科,是有囊膜的双链DNA病毒,该病毒可导致牛呼吸道疾病、阴道炎、流产、结膜炎、包皮炎和严重的初生牛疾病。BoHV1型病毒可感染所有年龄段和世界各品种的牛,对全球养牛业造成严重的经济损失。和所有的疱疹病毒一样,成熟的Bo HV-1病毒颗粒包括多层结构:含双链DNA基因组的核衣壳,囊膜以及外皮层。外皮层位于囊膜和核衣壳之间,由蛋白簇聚集而成。所有的α-疱疹病毒具有15个以上的核衣壳蛋白。在病毒颗粒产生早期,这些蛋白的功能表现在调节病毒粒子早期基因的表达;在病毒感染的晚期,这些蛋白参与病毒的形成、组装和分泌。此外,该类蛋白参与包装、去包装、再包装等各个过程。BoHV-1病毒外层蛋白的研究还未阐明。仅有少量外层蛋白进行了详细研究,然而大部分BoHV-1病毒外层蛋白的功能与相互作用仍然未阐明。经序列分析发现UL21是α疱疹病毒亚科中的多功能保守的外层蛋白,该蛋白包括575个氨基酸。pUL21的功能仅在单纯疱疹病毒（HSV）和伪狂犬病毒（PRV）得到验证,然而BoHV1的UL21蛋白在细胞培养中的表型尚未阐明。因此,本研究旨在确定UL21在BoHV1中的功能。主要取得如下研究结果:1.UL21缺失突变病毒构建研究利用细菌人造染色体系（BAC）构建了UL21缺失突变病毒（vBoHV-1ΔUL21）及UL21基因回复病毒（ΔUL21R）。一步法生长曲线结果显示:在细胞外和细胞内环境中48h,vBoHV-1ΔUL21的增殖比野生型毒株少1000倍,其空斑直径比野生型毒株的小85%。相比之下,vBoHV-1、ΔUL21R和BoHV-1UL21HA的病毒滴度相似。此外,UL21突变病毒的斑块大小也比其他病毒严重降低。UL21突变体的斑块大小几乎为野生型和反向病毒的85%。虽然斑块大小BoHV-1、vBoHV-1-ΔUL21R和vBoHV-1-UL21-HA病毒没有显著差异。这些数据表明HA标记不会干扰UL21的功能,而且UL21对病毒粒子的细胞质出芽至关重要。2.UL21蛋白对病毒核出芽的影响研究为了研究UL21蛋白的特性,利用BAC重组技术将HA标签与UL21基因融合。经细胞免疫荧光检测发现UL21主要定位于细胞质,在胞核内仅有点状分布。进一步探索UL21在出芽途径中的作用,将HA标签与UL21突变株和野毒株的核衣壳蛋白UL35分别融合表达,再经免疫荧光检测发现pUL21的突变不影响核衣壳的释放。同时,利用透射电镜对UL21缺失病毒以及野生型病毒进行了观察,结果发现UL21缺失病毒以及野生型病毒感染细胞后,核衣壳总数无显著性差异。这一结果支持了我们前期的发现,UL21缺失病毒并不影响核衣壳的排出。超微结构证实UL21缺失导致细胞质中部分有包膜和无包膜病毒粒子聚集,而成熟病毒粒子数量减少。由于大量的衣壳蛋白在细胞质中积累,导致衣壳充分包裹,使UL21缺失病毒表现出次囊膜形成受阻。此外,TEM定量分析细胞内病毒颗粒的分布,结果发现胞核中病毒颗粒的核衣壳总数无显著差异;而与野生型或vBoHV-1-ΔUL21R病毒相比,vBoHV-1ΔUL21感染细胞后,胞质中有包膜病毒颗粒数量减少了约80%,胞外释放的成熟病毒粒子的数量减少了约90%。3.UL21互作蛋白研究利用质谱分析筛选并鉴定UL21的互作蛋白。将HA标签蛋白进行免疫沉淀,取目的带进行质谱检测,结果发现标记的蛋白质是UL21,而HA标记的UL21与UL16共沉淀,并经免疫荧光技术证实,这两种蛋白质形成了复合物。总之,本研究提供了证据,pUL21敲除导致严重的病毒生长缺陷,但不影响核衣壳从核内向胞浆排出。UL21蛋白在BoHV1病毒次囊膜形成以及组织培养中细胞间的扩散起关键作用。UL16蛋白作为UL21互作蛋白可能也参与这些生理活动。