体外基因表达系统包括原核细胞系统和真核细胞系统。原核细胞系统主要是大肠杆菌细胞,它操作简便、周期短收益大及表达产物稳定,但是表达基因的相对分子质量有限,不宜过大,且不能对表达产物进行一些翻译后加工 、修饰。真核细胞系统包括 CHO等哺乳动物细胞、酵母细胞和昆虫细胞等。昆虫细胞表达系统(即杆状病毒表达系统)具有独特的生物学特性,日益受到人们的重视。 1、杆状病毒的生物学特性 杆状病毒只来源于无脊椎动物,虽然已发现 600多种杆状病毒,但进行分子生物学研究的不到 20种。杆状病毒的基因组为单一闭合环状双链 DNA分子,大小为 80~160 kb,其基因组可在昆虫细胞核复制和转录。DNA复制后组装在杆状病毒的核衣内,后者具有较大的柔韧性,可容纳较大片段的外源 DNA插入,因此是表达大片段DNA的理想载体。其中,用作外源基因表达载体的杆状病毒,目前仅限于核型多角体病毒(nuclear polyhedrosis virus,NPV)。该病毒颗粒在细胞内可由多角体蛋白包裹形成长度约1~5 m的包含体病毒,呈多角体形状。核型多角体病毒有两种形式:一种为包含体病毒(occluded virus,OV),另一种则为细胞外芽生病毒(budded virus,BV)。它们在病毒感染中扮演的角色不同,包含体病毒是昆虫间水平感染的病毒形式,昆虫往往是食入污染OV的食物后引起感染。包含体病毒外层裹了一层蛋白晶体,即为 29 000的多角体蛋白,它对病毒的水平感染起以下作用: ①保护病毒颗粒在外界传播过程中免遭环境因素的破坏而失活。 ②保证病毒颗粒在适当的位置释放,引起感染。 昆虫中肠上皮局部的强碱性环境(pH=10.5),可使病毒颗粒释放蛋白酶溶解多角体。BV病毒是个体内细胞间的感染形式,由细胞芽生出BV,进入血淋巴系统中感染其它部位的细胞或直接在临近细胞内感染。 近几十年,有关杆状病毒基因结构、功能和表达调节的研究进展迅速,其中研究最深入的是苜蓿银蚊夜蛾(autogra— phacalifornica)多 核 型多 角体 病 毒 (multiple nuclear polyhedro-sis virus,MNPV),简称 AcMNPV或AcNPV。该病毒是杆状病毒科 Baculoviridae的原型,是一种大的、带外壳 的双链 DNA病毒,能感染30多种鳞翅目昆虫,被广泛用作基因表达系统载体。其它作为表达载体的杆状病毒,主要是来自家蚕的 NP~(bombyx moil,BmNP~)。由于家蚕幼虫体内系统适合大规模地制备生产外源蛋白,且成本低,显示出良好的应用前景。本文主要介绍 AcNPV病毒,BmNPV在许多方面与其具...