杆状病毒Ac78 N端保守氨基酸位点的功能分析

作者：李赛男^*; 吕怡娜; 甘田; 区炳明; 赵海洲; 刘文华

来源：农业生物技术学报, 2021, 29(02): 340-351.

• 苜蓿丫纹夜蛾核多角体病毒(AcMNPV)
• ac78
• N端保守氨基酸位点
• 芽生型病毒粒子(BV)
• 多粒包埋型病毒粒子(M-ODV)

苜蓿丫纹夜蛾核多角体病毒(Autographa californica multiple nucleopolyhedrovirus, AcMNPV)的orf78 (即ac78)是杆状病毒的核心基因,在AcMNPV的生活周期中具有重要作用,作用机制未知,其编码蛋白Ac78的保守氨基酸2～25和64～88区域是Ac78行使功能的关键区域。本研究通过生物信息学分析发现,Ac78 N端第9位精氨酸残基(R9)和第22位赖氨酸残基(K22)在Ac78旁系同源物中高度保守,提示该保守位点可能在Ac78的功能中具有重要作用。通过定点突变技术分别将Ac78 R9和K22突变为丙氨酸(A),构建了重组杆状病毒vAc78R9A:HA和vAc78K22A:HA,将病毒DNA分别转染草地贪夜蛾(Spodoptera frugiperda)细胞Sf9。经荧光显微镜观察和病毒生长曲线分析发现,在vAc78R9A:HA转染的Sf9细胞中产生的感染性芽生型病毒粒子(budded virion, BV)与ac78全长补回型重组病毒(vAc78:HA)相当,而vAc78K22A:HA转染的Sf9细胞中产生的感染性BV的产量与vAc78:HA相比下降约100倍;电镜观察实验表明,vAc78R9A:HA转染的Sf9细胞中能正常形成多粒包埋型病毒粒子(multiple nucleocapsidenveloped occlusion-derived virion, M-ODV)和包埋有M-ODV的多角体,与vAc78:HA的现象一致,而vAc78K22A:HA转染的Sf9细胞中产生的M-ODV显著减少,单粒包埋型病毒粒子显著增加。综上所述,Ac78的N端保守位点R9对于Ac78在BV产生和M-ODV形成中的功能非必需,而K22在Ac78的功能中具有重要作用。本研究丰富了Ac78的信息,为进一步解剖Ac78的结构及探明Ac78的作用机理提供了实验和理论基础。

• 单位
  肇庆学院; 生命科学学院