全 文 ：综述与专论
生物技术通报
BIOTECHNOLOGY BULLETIN 2010年第 10期
杆状病毒表达系统及其应用进展
韦永龙 李轶女 张志芳 沈桂芳
(中国农业科学院生物技术研究所,北京 100081)
摘 要: 杆状病毒是节肢动物门的专性寄生病毒, 20世纪 80年代被开发为表达载体以来, 由于其真核表达环境等优
点, 受到了广泛的重视和研究, 短短不到 30年的时间里,杆状病毒表达体系的重组载体构建技术,筛选技术得到了很大程度的
改进和简化, 成为与大肠杆菌、酵母、哺乳动物相并列的四大表达体系之一。在表面展示, 类病毒颗粒表达,哺乳动物基因转
移, RNA干扰等方面取得了重要的成果。就杆状病毒表达系统的发展及其应用作一个综述。
关键词: 杆状病毒 BEVS 表达
Advances in Research and Application of
Baculovirus Expression System
W eiYonglong L iY inv Zhang Zhifang Shen Guifang
(B io technology Research Institute, CAAS, B eijing 100081)
Abstrac:t Bacu lov iruses are ob lig ate le tha l pathogens o f arthropodas. They have been h igh ly va lued and w ide ly stud ied since be
ing explo ited as a expression vector in 1980s, for the ir exce llen t advantag e includ ing eukaryotic express ion env iroment. In less than 30
years, g reat advances have ach ieved involv ing recom b inant baculovirus construction and sc reening. Thus, the baculov irus expression vec
tor system ( BEVS) has becom e one o f the fourm ost popular expression system com prising bacte rium, yeasts, m amma lian ce lls and bacu
loviruses. The BEVS has been used in surface d isplay, v iruslike particles production, m amm a lian ce lls gene de livery, RNA interfe r
ence, etc. The deve lopm ent and applica tion o f the BEVS is reviewed in this artic le.
Key words: Bacu lov irus BEVS Express ion
收稿日期: 20100426
基金项目:国家自然科学基金项目 ( 30770279) ,国家 ! 863∀计划项目 ( 2006AA10A119 )
作者简介:韦永龙,硕士,研究方向:分子病毒学; Ema i:l w eiyonglong@ 126 com
通讯作者:沈桂芳,教授, Em ai:l gfsh2008@ caasnet cn
杆状病毒是一种 DNA双链病毒, 基因组约
80- 160 kb之间。杆状病毒是节肢动物门的专性寄
生病毒,目前已报道有 600种以上的昆虫被杆状病毒
所感染,包括鳞翅目、膜翅目、双翅目等 7个目 [ 1]。根
据包涵体的形态和病毒诱导的细胞病理学特征,杆状
病毒分为核多角体病毒属 ( nucleopolyhedrovirus, NPV )
和颗粒体病毒属 ( g ranulov irus, GV ) [ 2]。杆状病毒表达
系统 ( baculov irus expression vector system, BEVS )是一
个利用杆状病毒作为载体,在昆虫培养细胞或虫体中
表达外源蛋白的真核表达系统。具有安全性高,真核
修饰环境,容量大,表达量高等特点,自 Sm ith GE等于
1983年利用 A cNPV成功表达外源蛋白以来,经过不到
30年的发展,杆状病毒表达系统已经成为当今基因工
程四大表达系统 (杆状病毒、大肠杆菌、酵母、哺乳动物
细胞表达系统 )之一。
杆状病毒基因组较大, 不易通过常规酶切连接
载入外源基因,所以通常是将外源基因连接到转移
载体上,此类转移载体含有病毒的两个同源臂,一个
或多个杆状病毒启动子, 将外源目的基因插入到启
动子下游之后,与杆状病毒重组,获得重组病毒, 将
重组病毒纯化,感染昆虫细胞或虫体,外源基因随着
病毒的复制的而获得表达。
1 重组杆状病毒的构建和纯化
最早的重组病毒构建使用的是野生病毒, 当病
毒与转移载体发生重组之后, 病毒的多角体蛋白基
因受到破坏,不能形成多角体,感染这种重组毒株的
生物技术通报 B iotechnology Bulletin 2010年第 10期
细胞在显微镜下形成空斑,通过多次重复筛选,可以
对重组病毒进行纯化, 但此过程费时费力, 效率很
低,是杆状病毒应用中一个重要的限制因素。因此,
近年来开发了多种技术, 大大优化了杆状病毒的构
建和筛选过程。
1. 1 杆状病毒的线性化
1990年, K itts等 [ 3]在 AcMNPV的多角体蛋白
基因所在 ( po lyhedrin)位置引入一个惟一的限制性
酶切位点 (B su36 I) ,使亲本病毒线性化, 降低了野
生型病毒背景, 使重组病毒的比率达到了 25%以
上,提高了重组病毒的筛选效率, 随后在杆状病毒
DNA中的必需基因 orf1629外再加入一个 B su 36 I
位点, B su 36 I酶切后 orf1629失活,只能通过与携带
外源基因的转移载体重组, 补齐这一个病毒结构基
因后方可复制, 使重组率提高到了 90% [ 4]。 1998
年,吴祥甫 [ 5]也在 BmNPV中引入了 B su36 I,构建了
BmNPV的线性化重组系统。理论上,线性化病毒重
组的重组率能达到 100% ,但实际操作中, 仍然存在
很大比率的假阳性。
1. 2 体外重组表达载体 ( C reloxP系统 )
利用传统的体内同源重组获得重组病毒,效率很
低,为了解决这一问题, 1992年 Perkman等 [ 6]根据噬
菌体 p1编码的 C re重组酶能够催化特异位点 lox发
生酶促交换反应的原理,分别在杆状病毒体多角体基
因以及重组载体上引入了 loxP位点。重组时, 先将
载体酶切,线性化, 然后与修饰过的杆状病毒及 C re
酶液混合, 37# 下温育约 20 m in, 再转染昆虫细胞,
借助空斑及载体携带的 半乳糖甘酶活性, 很容易
筛选得到重组病毒。改进反应的条件和反应物的比
率,尽管重组比率仍然不高, 却能得到绝对数量较多
的重组病毒,所以此方法特别适于高通量表达真核生
物的 cDNA文库,该系统的缺点是会产生多轮重组而
导致几个载体同时串联加载到杆状病毒上。
1. 3 酵母昆虫细胞穿梭质粒载体
Patel等构建了酵母 -昆虫细胞穿梭质粒载体,
他们将啤酒酵母的自主复制序列 ( autonomously rep
licating sequence, ARS)和有丝分裂着丝点功能相关
序列 ( centromeric sequence, CNE )引入杆状病毒基
因组的多角体基因上, 使杆状病毒能够在酵母体内
进行复制,并能够和相应的转移载体发生重组。详
细步骤: 在 A cMNPV多角体蛋白基因中分别插入
SUP40, ARS, URA3及 CEN 序列, 其中 URA3和
SUP40为筛选标记。转移载体中外源基因的两翼
分别为病毒序列, 酵母 ARS序列。在酵母细胞内,
病毒 DNA与转移载体重组后, 能够删除 SUP40基
因。由于缺少 SUP40的酵母对刀豆氨酸 ( C anava
n ine)显示抗性,所以用含有刀豆氨酸的选择培养基,
即可筛选发生重组的酵母菌落, 提取重组菌株的总
DNA,利用蔗糖密度梯度离心纯化杆状病毒 DNA,转
染昆虫细胞,即得到表达外源蛋白的重组病毒。此方
法最快可以在 10 d内得到重组病毒,而且免除了烦
琐的空斑筛选,另外,此方法还能同时分离几个不同
的重组子,所以是一个快速而高效的重组筛选系统。
其缺点是需要利用蔗糖密度梯度超速离心来分离重
组的 DNA,否则转染重复性不好。
1. 4 大肠杆菌 昆虫细胞穿梭质粒载体系统 ( Bac to
B ac系统 )
1993年, Luckow等 [ 7]根据 F因子载体的原理,
在杆状病毒基因组中引入了一个细菌复制子, 构建
了一种新型杆状病毒穿梭载体, 取 bacu lov irus的字
头和 p lasm id的字尾命名为 bacm id, 此质粒既能在
大肠杆菌中复制, 也能感染昆虫细胞。 Bacm id中,
在多角体蛋白基因所位置加上 attTn7位点, 卡那霉
素抗性基因, 以及作为筛选标记的 LacZ基因, 在大
肠杆菌中,利用辅助质粒携带的 Tn7转座酶, bacm id
就能够与携带外源基因的转移载体发生特异位点重
组, 通过转移载体携带的抗性基因,病毒发生重组后
破坏了 LacZ基因而使其所在的细菌宿主不能形成
蓝斑,能够高效筛选出含有重组病毒细菌单克隆。
此法与传统方法相比, 操作简单,耗时短,整个重组
病毒筛选过程都能够在细菌中完成, 所以周期可以
缩短至 7- 10 d,而且不易出现假阳性,因此是一个
便捷的系统。
值得一提的是, 利用侵染性的二氨基庚二酸
( DAP)营养缺陷型的大肠杆菌作为 bacm id的宿主,
携带重组 bacm id的细菌, 能够在耶尔森氏鼠疫杆菌
( Yersinia p seudotuberco lusis)的辅助下, 侵染 Sf9细
胞, 由于昆虫细胞及细胞培养基中缺少 DAP, 细菌
在 Sf9细胞内裂解, 释放病毒 DNA, 从而感染细
胞 [ 8]。此过程省去了提取 bacm id和转染步骤,更经
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2010年第 10期 韦永龙等:杆状病毒表达系统及其应用进展
济、高效。
1. 5 杆状病毒S2系统
2000年, Lee等 [ 9]构建了杆状病毒 S2系统,与
其他的系统不同, 该系统的反应器是果蝇的 S2细
胞。此系统中,杆状病毒的多角体基因启动子被果
蝇的热激蛋白 70基因 ( hsp70)、肌动蛋白 5c基因
( actin5c)和金属硫蛋白基因等启动子代替, 和转移
载体重组后, 它们能驱动外源基因的高水平表达。
表达的细胞比率高, 几乎全部感染重组杆状病毒的
细胞都出现表达。其表达量远远高于其它的真核载
体系统。另外,该系统的最大优点是,病毒感染及表
达外源蛋白并不引起细胞的裂解,因此,它是一个非
常优越的杆状病毒表达系统。
1. 6 Gatew ay技术
Gatew ay克隆系统是美国 Inv itrogen公司开发的
一项新颖的克隆表达系统,该系统利用 噬菌体位
点特异重组的原理, 进行酶促反应而得到所需要的
重组病毒,其核心是两次重组反应: BP( attB ∃ attP )
和 LR ( attL ∃ attR )。通过第一个反应, 可以将外源
基因片段 (含有 attB)整合到供体质粒 ( donor vector,
含有 attP )上,得到入门载体 ( entry clone,含有 attL )
上,第二个反应将入门载体上的外源基因转移到目
的载体 ( destination vector,含有 attR)上,得到表达载
体 ( expression clone) [ 10]。反应的过程是将 attR位
点引入杆状病毒基因组上并线性化得到得到 Bacu
loD irect
TM线性 DNA,经改造过的杆状病毒基因组在
体外含有 GatewayTM LR C lonaseTM酶的反应体系中,
就能够与携带外源基因的入门克隆载体进行重组。
反应在室温条件下反应 1 h即可完成, 反应混和物
可以直接用于转染昆虫细胞, 因此, 和 Aslan id is
等 [ 11]在 1990年开发, 而后被利用于重组杆状病毒
构建的 T4连接酶依赖克隆法相比,省去了在细菌中
完成修复缺口的步骤,转染细胞到杆状病毒的分离,
大约 8 h即可完成,是目前最快的系统。该系统还
有重组效率高,表达不受限制性酶切位点限制等特
点,因此,此系统是目前最具应用潜力的一个杆状病
毒重组体系。
2 杆状病毒的应用
杆状病毒表达系统相对于其他的表达系统具有
以下几个优点: ( 1)真核表达环境, 表达产物有适当
的翻译后修饰; ( 2)杆状病毒基因组较大, 可以插入
大片段或同时表达多个外源基因; ( 3)安全性高, 重
组杆状病毒由于其多角体蛋白基因受到破坏, 在自
然环境中不能感染昆虫, 在人体细胞中不能复制;
( 4)杆状病毒具有多角体启动子及 P10等晚期强启
动子,外源蛋白表达量很高, 晚期启动子能够用来表
达一些对细胞有毒害作用的蛋白 [ 12]。鉴于这些优
点, 除了常规的蛋白表达之外,杆状病毒在以下几个
方面得到了广泛的应用。
2. 1 杆状病毒作为表面展示系统及其应用
1995年, Boublik等 [ 13]首次将标记基因谷胱甘
肽S转移酶 ( g lutath ioneStransferase, GST )基因以
及艾滋病病毒的表面糖蛋白 gp120与苜蓿丫纹夜蛾
核型多角体病毒 (A cMNPV )的 gp64蛋白基因融合,
表达之后,在 A cMNPV囊膜表面出现了有功能的融
合蛋白,开创了杆状病毒表面展示的先例。此后,鉴
于杆状病毒翻译后修饰等优点, 多种大分子的复杂
真核蛋白已经在杆状病毒表面展示系统表达展示,
在展示病毒蛋白方面,此系统也得到了广泛的应用。
近年来,杆状病毒表面展示系统在单克隆抗体的制
备、新型疫苗研制等领域取得了很大的成就。
在单抗研制方面,和其他的表面展示系统一样,
在杆状病毒的颗粒表面展示病原体的抗原蛋白, 后
用重组病毒颗粒作为抗原免疫动物, 激活一系列淋
巴细胞之后,分离 B淋巴细胞, 与骨髓瘤细胞融合,
用重组病毒颗粒来筛选表达高特异性抗体的融合细
胞, 再扩大培养,得到单克隆抗体。这种方法与传统
的制备单抗相比,不用纯化抗原就能直接免疫动物,
省去了大量的时间和人力。早在 1992年, R eed
等 [ 14]就利用杆状病毒表达了人类的 B淋巴瘤细胞
的膜蛋白 Bc l2,然后用此重组病毒免疫小鼠, 最终
筛选了两株表达特异单克隆抗体的杂交瘤细胞。而
L indley等 [ 15]将人肝细胞核受体 ( LXR )和类法尼
醇 X受体 ( FXR)与杆状病毒的囊膜病毒 gp64中融合
表达,免疫小鼠获得了特异性的人源 LXR和 FXR
的高亲和力单克隆抗体。Sa itoh等 [ 16]利用 gp64的
转基因小鼠作为免疫对象,与 BALB /c小鼠相比, 发
现这些小鼠对杆状病毒的应答较弱, 有利于筛选针
对展示蛋白的特异抗体,利用此转基因小鼠,他们得
到了多肽转运蛋白 PepT1的 47种单克隆抗体。趋
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化因子受体 CCR2的 7种单克隆抗体。
在新型疫苗的研制方面,将外源蛋白与杆状病
毒的囊膜蛋白相融合, 表达的外源蛋白展示于病毒
粒子表面,能够直接作为疫苗诱导动物产生保护性
免疫。Rahman等 [ 17]将小反刍兽疫病毒 ( PPRV )的
胞膜糖蛋白及牛瘟病毒的血凝素蛋白与家蚕核型多
角体病毒的 gp64蛋白融合,表达之后, 用重组的病
毒粒子免疫小鼠, 能够诱导小鼠针对 PPRV或 RPV
的免疫应答。而 Feng等 [ 18 ]将引起严重急性呼吸综
合征 ( SARS)的冠状病毒的刺突蛋白 ( Spike)的基因
与 gp64想融合,展示在病毒表面的刺突蛋白能够在
小鼠体内诱导针对 Sp ike蛋白的中和性抗体。T am i
等 [ 19]将口蹄疫病毒 FMDV的位点 A抗原与 gp64融
合表达后发现,重组的杆状病毒能够保护小鼠抵御
FMDV的袭击。Lu等 [ 20]禽流感 H5N1的血凝素蛋
白展示于病毒表面并将其免疫小鼠, 发现能够刺激
小鼠产生针对试验毒株的中和性抗体。Xu等 [ 21]将
猪瘟病毒 ( CSFV )的 E2糖蛋白与 gp64蛋白融合之
后,将其免疫小鼠,发现能够诱导小鼠产生很高的针
对 E2的中和性抗体。这些试验结果均表明, 杆状
病毒表面展示系统是一个很有应用前景的基因工程
疫苗表达系统。
2. 2 杆状病毒用于表达类病毒颗粒
类病毒颗粒指无核酸而仅由病毒蛋白组成的类似
病毒形状的空壳病毒。利用这些类病毒颗粒对于病毒
蛋白组装的研究,病毒疫苗的研制,以及作为基因转移
载体的潜在价值都受到了人们的广泛重视 [ 22, 23]。类病
毒颗粒既可以通过多个携带单一病毒结构蛋白的杆
状病毒共转染昆虫细胞获得,也可以通过一个携带
多个病毒结构蛋白的杆状病毒转染昆虫细胞获得。
目前, 已有包括艾滋病病毒、疱疹病毒、人类乳头状
瘤病毒、多瘤病毒、细小病毒、传染性法氏囊病毒、丙
型肝炎病毒、肠病毒和急性呼吸系统综合症病毒等
通过杆状表达体系成功表达 [ 12]。这些病毒由于其
结构完整,最大限度地保留了病毒蛋白的免疫决定
簇,因此,在疫苗的研制中显示了其优势, 猪圆环病
毒 ( PCV )是目前发现的哺乳动物中最小的 DNA病
毒,其核衣壳蛋白在昆虫中表达后能够折叠成类病
毒颗粒,这些颗粒能够保护猪免受 PCV的侵袭 [ 24, 25]。
勃林格殷格翰动物保健公司 ( C ircoFlex)和英特威 /
先灵葆雅动物保健公司 ( C ircumvent)已经将其开发,
并已经在市场上大量推广 [ 26]。
一些病毒, 包括人类乳头状瘤病毒 (HPV ) , 丙
型肝炎病毒 (HCV ), 暂时不能在体外细胞培养体系
中复制,这在一定程度上制约了其研究。利用杆状
病毒表达系统,能够在昆虫体内合成 HPV和 HCV
的类病毒颗粒 [ 27, 28 ] ,这些颗粒不仅有助于我们对病
毒的蛋白结构,蛋白组装过程,细胞吸附和侵染过程
进行研究。而且,这些颗粒也是安全, 免疫原性高的
疫苗,能够诱导很强的细胞免疫及体液免疫 [ 2931]。另
外,杆状病毒生产类病毒颗粒技术还可以用来构建重
组腺病毒相关病毒 ( rAAV)载体,用于基因治疗 [ 32]。
2. 3 杆状病毒用于哺乳动物的基因转移载体
早在 1983年,就发现了杆状病毒能够被包括哺
乳动物细胞在内的非靶细胞摄取, 但不能在这些细
胞中复制, 另外, Carbonell[ 3335]发现, 在劳斯氏肉瘤
病毒 ( RSV )启动子的帮助下, 杆状病毒能够在哺乳
动物中表达外源基因。这为利用杆状病毒作为基因
转移载体奠定了理论基础。随后, Ho fmann和 Boy
ce
[ 36, 37]分别用荧光素酶基因和 半乳糖苷酶基因
作为报告基因,在人类肝脏细胞中实现了表达,杆状
病毒作为外源基因转移载体逐渐受到重视。利用杆
状病毒作为基因转移载体, 杆状病毒不整合到基因
组上,也不能够复制,所以安全性高。2000年, A irenn
等 [ 38]利用杆状病毒携带作为基因转移载体, 在兔颈
动脉表达了 半乳糖苷酶, 成功实现了杆状病毒携
带外源基因在哺乳动物体内的表达。随后, W ang
等 [ 39]发现携带白喉毒素基因的杆状病毒能够抑制
在体内外抑制神经胶质瘤细胞的生长。K im等 [ 40]
发现,携带作为肿瘤抗原的端粒逆转录酶的杆状病
毒, 能够抑制小鼠神经胶质瘤的生长。另外, 携带
EB的 Rta蛋白基因的杆状病毒还能够诱导潜伏的
EB病毒进入复制裂解周期, 并抑制细胞生长, 从而
能够抑制 EB细胞引起的肿瘤 [ 41]。
杆状病毒作为基因治疗的载体虽然取得了一定
的成就,但是, 由于杆状病毒不能复制,其在哺乳动
物中的表达持续时间较短, 因此转化所需的病毒量
大, 疗效有限, 目前还未有利用杆状病毒作为临床基
因治疗的报道。但是,杆状病毒具有广泛的哺乳动
物受纳细胞,是研究某些基因及蛋白功能的良好载
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2010年第 10期 韦永龙等:杆状病毒表达系统及其应用进展
体,具有重要的生物学及医学价值。为了研究单纯
疱疹病毒 U( L) 34蛋白的功能, Y e[ 42]将此蛋白构建
到杆状病毒载体上,再将重组的杆状转染细胞,能够
确定该蛋白在细胞核膜上的定位, 并发现了该蛋白
引起的核膜结构变化。而 Delaney则将整个乙肝基
因组整合到杆状病毒上,然后转化人 H epG2细胞,
发现乙肝蛋白在该细胞中能够稳定表达, 而乙肝病
毒也能够顺利复制, 为研究乙肝的复制特点及病理
机制提供了一个很好的研究模型。Delaney[ 43, 44]发
现,核苷类抗病毒药物拉米夫定 ( beta2%, 3%d ideoxy
3% th iacy tid ine)能够抑制乙肝病毒在 HepG2细胞中
的复制,从而为下一步研究药物及细胞因子对乙肝
的抑制及治疗作用奠定了基础。 Pfoh l等 [ 45]则利用
杆状病毒在哺乳动物细胞中成功表达了 KATP离子
通道,并对其进行了功能研究。Ames[ 46, 47]利用重组
杆状病毒在人体细胞中表达 G蛋白偶联受体, 并对
其进行功能和对药物的应答研究, 取得了较好的试
验结果。因此,杆状病毒作为一种瞬时表达的基因
转移载体,能够短时间内获得高表达,而且对于表达
一些结构复杂的多亚基蛋白,以及同时表达多个基
因,甚至完全携带整个病毒基因组,都体现了其他基
因转移载体难以比拟的优势。
2. 4 杆状病毒与 RNA干扰
除了表达蛋白,杆状病毒也可以作为携带 ShR
NA表达盒的载体,对靶细胞进行 RNA i基因干扰研
究。利用杆状病毒对哺乳动物进行 RNA i干扰, 与
用脂质体包裹质粒转化相比,其转化效率高,而与使
用逆转录病毒及腺病毒相比,不需要辅助病毒协助
重组病毒的包装,因此操作更方便。N icholson等 [ 48]
将核纤层蛋白的 ShRNA导入到人体细胞中,能够观
察到对应的 mRNA发生显著减少。Lu等 [ 49 ]构建了
携带猪蓝耳病 ShRNA的杆状病毒,发现其能够显著
抑制猪蓝耳病病毒在细胞中的复制, 为杆状病毒作
为小 RNA转移载体用于抗病毒研究提供了基础。
Suzuki等 [ 50]将丙肝病毒的一段保守的核心区域构
建到杆状病毒上,并用此载体转化带有 HCV基因组
全长全长复制子的细胞 NNC# 2, 发现重组病毒能够
明显抑制 HCV核心蛋白的在 NNC# 2中的表达。
S tarkey等 [ 51]诱导 H epG2细胞中整合于杆状病毒的
乙肝病毒进行复制, 延续培养 10 d, 大量病毒复制,
细胞进入慢性乙肝感染阶段。如果在诱导之前, 预
先导入携带 ShRNA表达盒的杆状病毒,能够明显减
少共价, 闭合, 环状乙肝 DNA ( CCCDNA )的含量。
而如果在慢性感染期间导入携带 ShRNA表达盒的
杆状病毒,乙肝表面抗原 (HBsAg ), RNA及 DNA也
明显减少。Suzuki[ 52]发现,携带 ShRNA表达盒的杆
状病毒还能显著抑制细胞内禽流感病毒的复制。这
些研究成果为进一步研究和开发杆状病毒作为抗病
毒工具提供了参考。
3 杆状病毒表达载体的不足和展望
尽管杆状病毒有着一系列的优点, 也存在不足。
首先,蛋白翻译后修饰简单, 不能满足真核蛋白表达
的要求。一般来说,昆虫细胞中杆状病毒系统表达
的外源糖蛋白,糖链短, 种类单一, 有的还会额外加
上岩藻糖,另外, N糖苷链末端没有被唾液酸化, 这
样的蛋白稳定性较差,严重影响其应用价值。对此,
H ollister
[ 53]将带有牛 1, 4半乳糖苷转移酶表达盒
的质粒导入 Sf9细胞中, 构建了能够对病毒表达蛋
白进行 1, 4半乳糖苷修饰的转基因细胞。Aum ill
er等 [ 54]开发了一种命名为 SfSWT1的细胞, 表达 5
种哺乳动物糖基转移酶和两种唾液酸合成酶, 杆状
病毒在这种细胞中所表达的蛋白能够被唾液酸化。
其次,杆状病毒所用的启动子多为多角体启动子,多
角体启动子为晚期表达启动子,表达量高,所以能够
短时间内产生大量的蛋白, 有些蛋白来不及正确折
叠而形成不溶性蛋白颗粒,另外, 晚期启动子启动表
达落后于几丁质酶、胱氨酸蛋白酶等基因的表达。
Ohkawa等 [ 55]在 1994年最早报这些酶能够加速昆
虫的死亡和溃烂, 从溃烂的虫体中分离蛋白的难度
比新鲜虫体的高。K aba等 [ 56]发现, 删除杆状病毒
基因组的几丁质酶和组织蛋白酶能够减少其所表达
的外源蛋白的降解。共表达各种分子伴侣, 能够帮
助表达蛋白的折叠,增加蛋白的表达量和可溶蛋白
的比率 [ 5760]。H itchman等 [ 61]发现, 删除 AcMNPV
基因组中的 p26, p10和 p74三个基因, 能够增加其
所携带的外源蛋白基因的表达量。总之,杆状病毒
表达系统还在不断地改进和优化。
随着杆状病毒及其宿主的分子生物学研究的不
断加深,影响杆状病毒表达的基因调控及环境因素
将会进一步阐明, 杆状病毒将不仅在其操作上更方
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便,更高效, 外源蛋白的表达量,表达蛋白的修饰,可
溶性,生物活性等都将会得到提高。从而能够适应
生物学,医学, 农业等不同领域不同蛋白的表达要
求,在更大程度上为人类造福。
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