基于杆状病毒表达系统,对信号肽GP64sp和FibHsp的编码序列进行同义密码子的突变,并将GP64sp和其四个突变体以及FibHsp和其六个突变体分别与荧光素酶报告基因融合表达。通过mRNA二级结构预测,密码子使用分析,荧光素酶表达和分泌水平检测,mRNA水平检测以及蛋白酶体降解通路抑制,研究了信号肽中稀有密码子的使用对蛋白质的表达和分泌的影响。通过本论文的研究发现,信号肽mRNA二级结构的稳定性与蛋白质的表达和分泌水平并没有相关性;两组信号肽指导下荧光素酶酶活测定结果的对比表明,FibHsp比GP64sp更能“忍受”同义密码子的突变。同义密码子突变导致的荧光素酶酶活的差异与mRNA的表达水平没有相关性;在GP64sp组中,Western blot结果和酶活测定结果不一致,表明突变体与野生型的差异是由于突变体荧光素酶的酶活下降而不是产量下降。密码子使用的偏好性分析表明,GP64sp比Fib Hsp中含有更多的稀有密码子,而且在GP64sp突变体中同义密码子的取代显著增加了各自整体的密码子使用频率。结合蛋白表达及活性检测的结果发现,增加的密码子使用频率没有降低荧光素酶的产量,却会导致报告蛋白酶活和分泌水平的显著降低。蛋白酶体抑制试验表明:信号肽中高频密码子的引入会导致蛋白质的产量上升,但是也导致了蛋白质错误折叠和降解。此外,信号肽中非通用的密码子使用有助于蛋白质的表达和分泌,这对于提高杆状病毒表达系统中分泌蛋白的产量具有一定意义。