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家蚕浓核病毒中国株(BmDNV-3)属于昆虫细小病毒。细小病毒科的NS1蛋白具有解旋酶、ATP酶活性和切割活性,NS1的这些功能是其参与病毒基因组DNA复制和调控病毒其他基因表达所必须的,NSl蛋白还具有细胞毒性的功能。在本实验室对家蚕浓核病毒中国株(BmDNV-3)基因组序列测序完成以后,发现BmDNV-3的基因组结构与其他细小病毒有很大差别,并且该病毒拥有其他细小病毒都不具有的DNA聚合酶,暗示了它可能具有与其他细小病毒不同的复制方式。研究家蚕浓核病毒中国株(BmDNV-3)NSl蛋白的功能就显得尤为重要。为了解明BmDNV-3 NS1蛋白在病毒生命周期中所起的作用,本文首先对BmDNV-3NSl基因进行了生物信息学分析,并进行了表达研究。主要结论如下:
1、利用PROSITE软件、Supeffamily 1.69软件和Motif scan软件对BmDNV-3 NS1蛋白的结构域和功能位点进行分析,得到BmDNV-3NSZ基因全长为950bp,其编码蛋白分子量为36.52kDa;NS1蛋白具有解旋酶超家族3和ATP酶的功能域,表明BmDNV-3 NS1蛋白可能参与病毒基因组DNA的复制功能。
2、对家蚕5龄幼虫经口接种BmDNV-3病毒,分不同的时间段提取感染幼虫的中肠组织,提取组织中总RNA,反转录成cDNA,对BmDNV-3 NS1基因用RT-PCR进行半定量分析,分析结果表明NS1基因在6h.p.i.开始转录,在24-48h.p.i.时.NS1基因持续高水平转录,并且在72h.p.i.病毒复制完成以后仍然有NS1基因的转录。说明NS1蛋白在病毒基因组。DNA复制期间大量表达,参与病毒基因组的复制,并且可能参与病毒的装配等过程。
3、利用基因重组技术将BmDNV-3NS1片段克隆到pMD-18T载体上。通过酶切将NS1片段连接到pET-30a原核表达载体上,在适当的IPTG浓度下诱导NS1蛋白表达,经Western blot分析和质谱鉴定,表达的产物为BmDNV-3 NS1蛋白,分子量大小约为36.4kDa.。通过Ni-NTA柱过滤纯化得到的纯NS1蛋白用于免疫新西兰大白兔,制备兔多克隆抗体,并用抗体纯化试剂盒纯化所获得的NS1多克隆抗体。
4、利用家蚕杆状病毒表达载体在家蚕细胞和虫体中表达NS1蛋白。将NS1和报告基因EGFP片段连接到pFastBacHTb家蚕杆状病毒转移载体上。将转移载体pFastBacHTb-NS1-EGFP转化大肠杆菌BmBacDH10感受态细胞,获得bacmid-NS1-EGFP的基因组。该基因组用脂质体包埋转染家蚕BmN-4细胞,转染后72h,收集重组病毒vBm-NS1-EGFP,收集的重组病毒注射家蚕5龄幼虫表达NS1-EGFP融合蛋白,从家蚕幼虫组织中提取蛋白,经SDS-PAGE分析和NS1蛋白多克隆抗体Western blot鉴定,这两方面实验结果表明家蚕幼虫组织中提取的产物含BmDNV-3 NS1蛋白。