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AcMNPV LEF-10第21位突变对其活性的影响

2021-03-09许晓东

西北农林科技大学学报(自然科学版) 2021年2期

王 鑫,许晓东

(西北农林科技大学 生命科学学院,陕西 杨凌 712100)

杆状病毒(baculoviruses)是一类具有囊膜包被的DNA病毒,编码90~180个基因,是目前研究发现的最大一类节肢动物特异性病毒[1]。同其他大型DNA病毒一样,杆状病毒基因表达也具有时序性[2]。根据表达时间的先后,将杆状病毒基因分为早期基因、晚期基因和极晚期基因3种。其中早期基因表达依赖于宿主的RNA聚合酶Ⅱ转录,晚期基因表达依赖于杆状病毒自身编码的RNA聚合酶转录[3]。

苜蓿银纹夜蛾核型多角体病毒(Autographacalifornicamultiple nucleopolyhedrovirus,AcMNPV)是杆状病毒的模式种,编码154个基因。20世纪90年代,科学家通过瞬时表达试验鉴定出能够参与AcMNPV晚期表达调控的基因。到目前为止,已经鉴定出19个晚期表达因子(late expression factor,LEF)[4-5]。其中,LEF-1[6]、LEF-2[7]、LEF-3[8-9]、lef-7[10]、LEF-11[11]、IE1[12]、ie2[13]、p35[14]、P143[8]、dnapol[14]与DNA复制相关,lef-4[15]、LEF-5[16]、LEF-6[17]、lef-8[15]、lef-9[15]、LEF-10[18]、lef-12[19]、p47[15]和pp31[20]与晚期基因转录相关。

所有Group Ⅰ组和大部分Group Ⅱ的nuclear polyhedroviruses(NPVs)和granulosis viruses(GVs)基因组中均鉴定出LEF-10的同源基因[5]。AcMNPV编码的LEF-10由78个氨基酸组成,分子质量为8.6 ku。在AcMNPV bacmid和家蚕核型多角体病毒(Bombyxmorinuclear polyhydrosis virus,BmNPV) bacmid中,敲除lef-10基因后病毒无法存活[21-22],表明lef-10是病毒复制的必需基因。研究发现LEF-10具有朊病毒特性,其保守的第21位氨基酸残基突变成丙氨酸残基时能降低LEF-10蛋白的聚集倾向,并最终影响晚期报告基因的表达[23]。即以高感染复数(MOI)感染宿主细胞时,晚期报告基因的表达效率大大提高。

研究发现,LEF-10蛋白的氨基末端是必需的[24],而其第21位氨基酸残基突变为丙氨酸残基时影响LEF-10蛋白的聚集状态[23]。为了探究LEF-10第21位不同氨基酸残基对AcMNPV活性的影响,本研究对该位点进行饱和突变,并通过异位回补和原位突变两种方式构建重组苜蓿银纹夜蛾核型多角体病毒,检测重组病毒的活性,为深入研究LEF-10的朊病毒特性及其在病毒复制周期中的作用奠定基础。……

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