HCV结构蛋白在杆状病毒系统中的表达文献综述

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1、文献综述HCV结构蛋白在杆状病毒系统中的表达摘要：全球每年有近一百万人受到HCV感染，我国属HCV高感染区，人群的丙型肝炎患病率约为2.1%，HCV可持续感染患者长达30年之久，其中有些患者最终可发展成为肝硬化及肝细胞癌，严重危害人民的生命健康，目前对HCV既无有效的治疗药物，也无预防性的疫苗。HCV结构蛋白在昆虫细胞中的高效表达将为进一步研制适用于人的HCV预防性疫苗打下工作基础。关键词：HCV结构蛋白；杆状病毒表达系统多年来，丙型肝炎疫苗一直是国内外学者的研究热点。然而，丙型肝炎疫苗研究面临3个难题：(1)HCV复制力差，不易传代培养，免疫原不易大

2、量制备；(2)HCV基因具有高变异性，且HCV编码的一些蛋白质与HCV的致癌性相关；(3)HCV具有严格的宿主限制性，迄今为止，黑猩猩是已知的除人类外唯一对HCV易感的物种。而昆虫杆状病毒表达系统能很好的解决这些问题。1杆状病毒的分子生物学特性杆状病毒是一类双链DNA病毒，其DNA是9.0xl04-2.3x105bp的环状分子AcNPV和BmNPV的DNA分子为1.35X105bP左右，病毒粒子呈杆状，其感染宿主细用杆状病毒系统表达丙型肝炎病毒结构蛋白胞后能够产生两种类型的病毒，一种是包涵型病毒(OV)，又称多角体获得病毒(PDV),另一种是芽生型病毒

3、(BV)，或称胞外病毒(ECV)。在感染的细胞核中，一部分核衣壳外形成囊膜，多角体或颗粒体蛋白沉积于囊膜上，形成包涵体病毒。另一部分核衣壳通过出芽的方式从细胞质膜获得囊膜，形成芽生型病毒。包涵体衍生的病毒主要进行昆虫之间的感染传播，而芽生型病毒则负责昆虫体内感染的扩散。包涵型病毒和芽生型病毒在基因组层次上完全一致，但由于囊膜获得方式的不同，其分子组成略有差别，主要是囊膜糖蛋白不同，芽生型病毒的糖蛋白为gP64，而包涵型病毒是gP41，由于糖蛋白在病毒识别受体和侵染细胞中起重要作用，因此包涵型病毒和芽生型病毒对不同组织细胞有不同感染力:包涵型病毒对肠中细

4、胞感染力强，适于对昆虫进行喂食感染，而芽生型病毒对体腔中细胞感染力强，感染虫体时须经体腔注射。2杆状病毒的基因工程原理杆状病毒体外培养系统的建立和完善，促进了杆状病毒分子生物学研究的巨大发展。杆状病毒编码的蛋白有二十多种，但其作为表达系统的主要吸引力源于其编码的多角体蛋白基因，它在病毒感染的昆虫细胞中，在复制循环的后期表达产生大量的多角体蛋白(28-30KD)，此蛋白在正常的感染循环中被用以将病毒粒子包装在包涵体或多角体内起保护作用，其含量占感染细胞蛋白总量的20-50%，这一高比例在真核细胞中是相当少见的。经研究，多角体对于昆虫口服感染是必需的，但对

5、于在体外细胞中维持病毒的感染是非必需的。通过多角体基因编码区的缺失实验证实，不产生多角体蛋白(Pn)并不影响培养细胞的感染性，非包涵粒子(ECV)在感染循环晚期形成。这样，从逻辑上讲，可用外源基因替代多角体基因编码区，利用Pn启动子带动外源基因在昆虫细胞中高效表达。杆状病毒基因工程最基本的途径就是利用其Pn启动子带动目的基因，构建含有目的基因表达结构而缺失Pn基因编码区的重组病毒，通过这种重组病毒感染昆虫细胞或虫体，获得所需表达的蛋白。smith等1983年首先发表了用AcNPv载体在Sf9中高效表达β-人干扰素的研究成果，接着Maedal985年也发

6、表了用BmNPV作载体在家蚕细胞和家蚕虫体中高效表达人β-人干扰素的结果。这些工作开拓了杆状病毒基因工程的新领域。杆状病毒的另一特点是基因组较大，具有多个天然启动子，也易于构建新的人工启动子，可实现多基因表达。杆状病毒除Pn启动子外还有PIO、PE、P6.9、ETL启动子，用于外源基因的表达，这些启动子的特点各不相同1131。P10基因与Pn基因一样，与多角体形成有关，对病毒复制是非必需基因，用P10启动表达外源基因，其表达水平与Pn启动子相当。PE基因编码的蛋白与多角体膜相连，也是病毒复制的非必需基因，但PE基因启动子表达水平仅为Pn、PIO启动子的

7、1/50。P6.9基因启动子的表达水平也很高而且开始表达较早，但它是病毒复制的必需基因，Hill-perkins等在多角体蛋白基因位置处复制了一个P6.9启动子用来带动外源基因，同时保持原P6.9基因不变，取得较好的表达效果。Thiem等构建了一个融合启动子，含有P39基因启动子与一部分Pn启动子，结果表达外源基因时，’表达开始早，表达水平高。wang等根据晚期高效表达的启动子序列，设计了一个人工启动子，表达效果很好。从以上研究结果可以看出，杆状病毒对外源基因的容量很大，可以同时插入多个外源基因。Emery和Bishop(1987)最早构建了双基因表达

8、载体，用两个Pn启动子分别启动两个基因表达.French与Roy(1990)利用这一系统在昆虫