第一節 Bm101基因序列及分析
一、Bm101基因閱讀框分析
Bm101(orf101)基因位於BmNPV基因組95620~96354nt之間,計算機軟件分析結果表明,該閱讀框全長735bp,編碼244個氨基酸,預計分子量為28.1 kDa,等電點為7.19。在Bm101基因ATG上遊9~12 bp處存在一個典型的杆狀病毒晚期啟動子結構ATAAG。終止密碼子TAA下遊有一個典型的真核生物mRNA轉錄終止poly(A)加尾酶信號AATAAA。
二、Bm101蛋白二級結構分析
利用SOSUI對Bm101進行跨膜結構預測,分析了Bm101是一個膜蛋白,具有6個跨膜區。
三、Bm101蛋白同源性比較
采用Blastp搜索Blastp搜索引擎在EMBL/GenBank/PIR等數據庫中尋找同源序列,通過InterproScan進行序列及同源性比較,結果表明,有11個杆狀病毒編碼的蛋白與Bm101蛋白同源。這些蛋白分別是AcMNPV ORF124,薄荷灰夜蛾多粒包埋型核多角體病毒[Rachiplusia ou (Ro)MNPV] gp119,小菜蛾核多角體病毒(PlxyMNPV)gp122,豆莢螟核多角體病毒(MvNPV) ORF93,美國白蛾核型多角體病毒(HcNPV)ORF32,黃杉毒蛾核多角體病毒(OpMNPV)ORF122,黎豆夜蛾核多角體病毒(AgMNPV)gp121,蘋淺褐卷蛾核多角體病毒[Epiphyas postvittana(Eppo)MNPV gp109],柞蠶核型多角體病毒(ApNPV)p36,樅色卷蛾核多角體病毒 (CfMNPV) ORF113,樅色卷蛾缺陷型核多角體病毒 (CfDEFMNPV)ORF118。這些蛋白的相似性介於35%~87%之間。所有同源序列隻存在於鱗翅目昆蟲為宿主的杆狀病毒基因組中,表明其具有一定的宿主特異性。
Bm101的結構域分析表明,蛋白存在6個強疏水性的跨膜螺旋,這6個螺旋全部由疏水氨基酸殘基組成,螺旋兩側的氨基酸殘基電極性較高,有較保守的K、D、T、C等親水氨基酸殘基,表明蛋白的N端和C端具有一定的親水性。這一特征與已經鑒定了的病毒囊膜蛋白結構非常相似。如BV具有一個典型的囊膜蛋白GP64,其C端含有一個疏水的跨膜區,起到膜融合的作用;同樣與GP64功能非常接近的F蛋白也具有這樣的結構域。除BV的囊膜蛋白外,ODV囊膜蛋白也同樣具有疏水的跨膜區。ODV E66和ODV E25均含有4個跨膜結構域,其N端疏水區具有介導蛋白在細胞內的靶向運輸功能。P74也有4個跨膜結構域,其C末端高度疏水並可能是膜錨定區,其他3個認為是膜融合的起始區。
可以看出,疏水性的跨膜結構域對蛋白功能起著關鍵作用,可以預測Bm101這一結構域在病毒的侵染和增殖中必然具有重要作用。
與Pif、P74等蛋白普遍存在於所有杆狀病毒中不同,Bm101以及它們所有同源序列隻在以鱗翅目昆蟲為宿主的病毒中發現,而在雙翅目、膜翅目昆蟲的杆狀病毒以及顆粒體病毒中均無同源序列,表明該類基因具有一定的宿主特異性,在病毒特異性識別鱗翅目宿主昆蟲過程中可能起著重要作用。
第二節 Bm101基因的研究
為了確定Bm101在病毒感染的BmN細胞中的轉錄情況,從感染了BmNPV不同時間的BmN細胞中提取總RNA,進行RT PCR分析。從感染病毒後24小時開始,樣品中出現了約為735bp的條帶,該轉錄本持續到感染後72小時仍可檢測到。
第三節 Bm101基因缺失和拯救的重組bacmid的構建
一、質粒載體
pMD18 T載體pMD18 T載體係統購自TaKaRa公司。質粒pUC18由筆者實驗室保存。包含供體質粒pFastBac1的DH10Bac(Bac to Bac杆狀病毒重組表達係統)由本室保存,pFastBac1供體質粒的物理圖譜與多克隆位點序列。