杆状病毒表达系统与VLP构建

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  VLP(virus-like particle,病毒样颗粒) 是由一种或多种病毒结构蛋白自行装配而成的高度结构化的蛋白颗粒,空间结构与真实的病毒相似。由于核体内部不含基因组,不能自主复制,又因其具有真病毒的衣壳空间构象,所以 VLP 又被称为“假病毒”或“伪病毒”。致密有序的空间几何状蛋白分布使得VLP具有良好的免疫原性,作为外源性抗原,不仅可以刺激机体产生体液免疫 ,还可以诱导细胞免疫 。

VLP的研究发展迅猛,通过结构蛋白在大肠杆菌酵母细胞哺乳动物细胞昆虫细胞中的共表达与自行组装,某些病毒 VLP 已构建成功,其中一部分作为免疫原应用于疫苗的研究。较其他表达系统,杆状病毒系统在动物病毒 VLP 研究中应用得更为广泛,尤其对于含多种结构蛋白的 VLP,杆状病毒系统更能表现出潜在的优势。

杆状病毒表达系统-昆虫细胞蛋白表达

杆状病毒表达系统构建 VLP 的优势

(1)昆虫细胞体系能进行翻译后的加工修饰,具有对蛋白质完整的翻译后加工能力。最大程度保持目的蛋白的生物活性。
(2)杆状病毒的PPH 和 Pp10启动子的强启动特性是独一无二的。这种在昆虫细胞中爆发式地启动转录进而翻译高水平目的蛋白的特性极大方便了 VLP 自我组装。
(3)杆状病毒基因组对外源基因容载量较大。可以满足多个基因在同一载体中共表达的要求,适合复杂结构 VLP 的构建。
(4)杆状病毒通常只感染节肢动物,不会对人畜构成危害。杆状病毒因其宿主特异性提高了VLP 疫苗生产安全性。

注意事项

杆状病毒系统大大方便了 VLP 的研究,但是杆状病毒系统的应用也应当满足一些条件 :

(1)外源基因必须是完整的,两端应具备起始密码子和终止密码子。
(2)插入的外源基因不能破坏重组杆状病毒的复制机能。
(3)为了确保目的蛋白高水平地表达,外源基因应受杆状病毒强启动子的调控,钟鼎生物拥有的商品化的杆状病毒表达系统也是基于这一点而设计的。
(4)试验中必须具备简单易行的重组杆状病毒筛选方法。外源基因插入至 PPH 下游使得多角体蛋白不能正确表达,最终导致重组病毒形成的空斑与野生型病毒形成的空斑有明显的形态差异,此种差异可用作筛选阳性重组病毒。

电镜观察图片

杆状病毒表达系统-昆虫细胞蛋白表达