杆状病毒-ppt课件
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杆状病毒-教学
艾滋病的概述
参考文献 曾毅：爱滋病的流行趋势、研究进展及遏制策略 联合国2008全球艾滋病流行状况报告，中国感染人数上 升 医学、营养药膳学：营养干预可明显延缓艾滋病发病 艾滋病的感染治疗和预防 解析艾滋病"获得性免疫缺陷综合症"： 艾滋病检测中心文献 艾滋病检测中心 中医治疗艾滋病 洁爱网
早期时相向晚期基因表达 的过渡
杆状病毒早期基因表达时相向 晚期基因表达时相过渡的特征是病 毒DNA的复制，病毒诱导的RNA聚 合酶的活化及宿主转录的明显抑制。
晚期基因的表达
杆状病毒感染晚期时相最为显著 的特征是晚期基因的转录。晚期基因 产物分为两类
病毒粒子结构蛋白 病毒释放相关蛋白
杆状病毒分子生物学研究的 实践意义
杆状病毒杀虫剂的缺点
毒性小，见效慢 杀虫谱窄 生产困难 稳定性差 持续能力差 注册困难
杆状病毒表达系统
LacZ:: attTn7
卡那霉素
Mini-F 复制子
外源基因
病变、外源基因表达
健康细胞
杆状病毒表达系统的优点
超强启动子：杆状病毒ph和p10基因是两种超量表达的基 因，其中ph基因的表达产物在病毒感染的晚期可达到细胞 蛋白质总量的25%-50%。 杆状病毒表达系统具有蛋白质的修饰功能， 经杆状病毒 表达系统所产生的蛋白质， 比原核系统所表达的蛋白质 更能保证其生物活性，这是因为昆虫细胞具有大部分哺乳 动物细胞所具有的翻译后修饰功能，例如磷酸化、乙酰化 和胺酰化等；只是在糖基化途径上昆虫细胞与哺乳动物细 胞有所差别，目前也可以通过构建表达特殊糖基化酶的转 基因细胞系来克服这一缺点； 杆状病毒是无脊椎动物病毒， 对人畜无害， 其生产相当 安全； 可以表达多价蛋白。目前昆虫细胞/杆状病毒系统已经成 为真核外源基因表达的最常用工具之一。
BV通过内吞进入细胞
1.病毒粒子联结到宿主细胞受体 2.宿主细胞质膜的内陷 3.含有病毒粒子的内吞泡的形成 4.内吞体的酸化 5.病毒囊膜融合蛋白的活化 6.病毒囊膜与内吞体膜的融合 7.病毒核衣壳向蛋白质的释放
杆状病毒基因组
杆状病毒的基因分类
杆状病毒的结构蛋白基因
与病毒的转录和复制相关的基因
杆状病毒其它功能Βιβλιοθήκη Baidu因
杆状病毒基因表达的时序性
杆状病毒基因的表达具有时序性，据此可以将杆状 病毒的基因分为两大类，即早期基因（early genes）和晚 期基因（late genes）。早期基因是指表达发生在病毒 DNA复制之前的基因，它又可细分为极早期基因 （immediate early genes）和早滞期基因（delayed early genes），或叫β-时相基因（β-phase genes）。晚期基因 是指那些在病毒DNA复制开始或之后才表达的基因，又 可分为晚期基因（late genes）和极晚期基因（very late genes）。杆状病毒基因表达的这种时序性调节可用级联 调节模型（regulatory cascade model）进行解释，因为目 前大多数证据表明，病毒基因的时序表达是通过时序之前 的一组病毒基因的表达产物，直接地或间接地反式激活 （trans-activeate）其时序之后的一组病毒基因的转录，因 而调节主要发生在转录水平上。
病毒基因表达
早期基因的表达 早期时相向晚期基因表达的过渡 晚期基因的表达
早期基因的表达
早期基因的转录是由宿主RNA聚合酶Ⅱ 介导的。早期基因迅速表达以满足病毒复制 周期所需条件：
控制宿主细胞的代谢机器 为病毒DNA复制提供必需条件 突破或阻断宿主细胞防御机制 提供下一时相病毒基因表达所需基因产物
４．钱晖刘继林黄诒森， 生命的化学， 2001年21卷2期，134—136．
５．Ｃａｒｔｅｎ Ｗ， Ｋｌｅｎｋ Ｈ Ｄ． Ｕｎｄｅｒｓｔａｎｄｉｎｇ ｉｎｆｌｕｅｎｚａ ｖｉｒｕｓ ｐａ ｔｈｏｇｅｎｉｃｉｔｙ．Ｔｒｅｎｄｓ ｉｎ Ｍｉｃｒｏｂｉｏｌｏｇｙ，１９ ９９，７（３）：９９－１００
杆状病毒
GV
杆状病毒的结构
出芽型病毒粒子 Budded virus (BV)
BV Specific Components GP64 (F protein) FGF P6.9 VP39 VP80 P78/83 FP25K VP91 VP1054 BV/ODV-C42 BV/ODV-E26 Vlf-1 PCNA Polyhedrin PEP Occlusion body
微生物教研组 郑方亮
杆状病毒简介
杆状病毒是节肢动物的病源病毒，其天 然宿主主要是鳞翅目、膜翅目和双翅目的 昆虫， 还有少数杆状病毒可以感染甲壳纲 的节肢动物，目前已从超过800种昆虫体内 分类鉴定出了600多种杆状病毒。
棉铃虫
棉铃虫单粒包埋核型多角体病毒 （Helicoverpa armigera singlenucleocapsid nucleopolyhedrovirus， HaSNPV ）
杆状病毒的分类
NPV Nucleopholyhedrovirus 核型多角体病毒属
MNPV SNPV
Baculoviridae 杆状病毒科
GV Granulovirus 颗粒体病毒属
组I
NPV Baculoviridae
AcMNPV OpMNPV BmMNPV
LdMNPV 组 II SeMNPV HaSNPV
杆状病毒杀虫剂的研究 杆状病毒表达系统 杆状病毒作为基因治疗的载体
杆状病毒杀虫剂的研究
杆状病毒杀虫剂作为农作物、森林害虫防治 的新型安全的生物农药，已经得到了人们的重视。 与传统的化学农药相比，杆状病毒对宿主昆虫具 有高度的病原性，对非靶生物十分安全，能够在 环境中长期存活，对人、畜及其他脊椎动物无害， 不污染环境，能和其他化学农药混合使用，同时 具有防效时间长、使用方便等优点，所以早在 1973年就已被联合国粮农组织和世界卫生组织推 荐作为化学农药的理想替代品。
包涵体来源型病毒粒子 Occlusion Derived virus (ODV)
ODV Specific Components ODV-E18 ODV-E25 ODV-E35 ODV-E56 ODV-E66 P74 PIF-1 PIF-2 PIF-3
杆状病毒的感染周期
中肠
几丁质
围食膜
蛋白质
糖蛋白
杆状病毒的感染周期
艾滋病的概述
参考文献 曾毅：爱滋病的流行趋势、研究进展及遏制策略 联合国2008全球艾滋病流行状况报告，中国感染人数上 升 医学、营养药膳学：营养干预可明显延缓艾滋病发病 艾滋病的感染治疗和预防 解析艾滋病"获得性免疫缺陷综合症"： 艾滋病检测中心文献 艾滋病检测中心 中医治疗艾滋病 洁爱网
早期时相向晚期基因表达 的过渡
杆状病毒早期基因表达时相向 晚期基因表达时相过渡的特征是病 毒DNA的复制，病毒诱导的RNA聚 合酶的活化及宿主转录的明显抑制。
晚期基因的表达
杆状病毒感染晚期时相最为显著 的特征是晚期基因的转录。晚期基因 产物分为两类
病毒粒子结构蛋白 病毒释放相关蛋白
杆状病毒分子生物学研究的 实践意义
杆状病毒杀虫剂的缺点
毒性小，见效慢 杀虫谱窄 生产困难 稳定性差 持续能力差 注册困难
杆状病毒表达系统
LacZ:: attTn7
卡那霉素
Mini-F 复制子
外源基因
病变、外源基因表达
健康细胞
杆状病毒表达系统的优点
超强启动子：杆状病毒ph和p10基因是两种超量表达的基 因，其中ph基因的表达产物在病毒感染的晚期可达到细胞 蛋白质总量的25%-50%。 杆状病毒表达系统具有蛋白质的修饰功能， 经杆状病毒 表达系统所产生的蛋白质， 比原核系统所表达的蛋白质 更能保证其生物活性，这是因为昆虫细胞具有大部分哺乳 动物细胞所具有的翻译后修饰功能，例如磷酸化、乙酰化 和胺酰化等；只是在糖基化途径上昆虫细胞与哺乳动物细 胞有所差别，目前也可以通过构建表达特殊糖基化酶的转 基因细胞系来克服这一缺点； 杆状病毒是无脊椎动物病毒， 对人畜无害， 其生产相当 安全； 可以表达多价蛋白。目前昆虫细胞/杆状病毒系统已经成 为真核外源基因表达的最常用工具之一。
BV通过内吞进入细胞
1.病毒粒子联结到宿主细胞受体 2.宿主细胞质膜的内陷 3.含有病毒粒子的内吞泡的形成 4.内吞体的酸化 5.病毒囊膜融合蛋白的活化 6.病毒囊膜与内吞体膜的融合 7.病毒核衣壳向蛋白质的释放
杆状病毒基因组
杆状病毒的基因分类
杆状病毒的结构蛋白基因
与病毒的转录和复制相关的基因
杆状病毒其它功能Βιβλιοθήκη Baidu因
杆状病毒基因表达的时序性
杆状病毒基因的表达具有时序性，据此可以将杆状 病毒的基因分为两大类，即早期基因（early genes）和晚 期基因（late genes）。早期基因是指表达发生在病毒 DNA复制之前的基因，它又可细分为极早期基因 （immediate early genes）和早滞期基因（delayed early genes），或叫β-时相基因（β-phase genes）。晚期基因 是指那些在病毒DNA复制开始或之后才表达的基因，又 可分为晚期基因（late genes）和极晚期基因（very late genes）。杆状病毒基因表达的这种时序性调节可用级联 调节模型（regulatory cascade model）进行解释，因为目 前大多数证据表明，病毒基因的时序表达是通过时序之前 的一组病毒基因的表达产物，直接地或间接地反式激活 （trans-activeate）其时序之后的一组病毒基因的转录，因 而调节主要发生在转录水平上。
病毒基因表达
早期基因的表达 早期时相向晚期基因表达的过渡 晚期基因的表达
早期基因的表达
早期基因的转录是由宿主RNA聚合酶Ⅱ 介导的。早期基因迅速表达以满足病毒复制 周期所需条件：
控制宿主细胞的代谢机器 为病毒DNA复制提供必需条件 突破或阻断宿主细胞防御机制 提供下一时相病毒基因表达所需基因产物
４．钱晖刘继林黄诒森， 生命的化学， 2001年21卷2期，134—136．
５．Ｃａｒｔｅｎ Ｗ， Ｋｌｅｎｋ Ｈ Ｄ． Ｕｎｄｅｒｓｔａｎｄｉｎｇ ｉｎｆｌｕｅｎｚａ ｖｉｒｕｓ ｐａ ｔｈｏｇｅｎｉｃｉｔｙ．Ｔｒｅｎｄｓ ｉｎ Ｍｉｃｒｏｂｉｏｌｏｇｙ，１９ ９９，７（３）：９９－１００
杆状病毒
GV
杆状病毒的结构
出芽型病毒粒子 Budded virus (BV)
BV Specific Components GP64 (F protein) FGF P6.9 VP39 VP80 P78/83 FP25K VP91 VP1054 BV/ODV-C42 BV/ODV-E26 Vlf-1 PCNA Polyhedrin PEP Occlusion body
微生物教研组 郑方亮
杆状病毒简介
杆状病毒是节肢动物的病源病毒，其天 然宿主主要是鳞翅目、膜翅目和双翅目的 昆虫， 还有少数杆状病毒可以感染甲壳纲 的节肢动物，目前已从超过800种昆虫体内 分类鉴定出了600多种杆状病毒。
棉铃虫
棉铃虫单粒包埋核型多角体病毒 （Helicoverpa armigera singlenucleocapsid nucleopolyhedrovirus， HaSNPV ）
杆状病毒的分类
NPV Nucleopholyhedrovirus 核型多角体病毒属
MNPV SNPV
Baculoviridae 杆状病毒科
GV Granulovirus 颗粒体病毒属
组I
NPV Baculoviridae
AcMNPV OpMNPV BmMNPV
LdMNPV 组 II SeMNPV HaSNPV
杆状病毒杀虫剂的研究 杆状病毒表达系统 杆状病毒作为基因治疗的载体
杆状病毒杀虫剂的研究
杆状病毒杀虫剂作为农作物、森林害虫防治 的新型安全的生物农药，已经得到了人们的重视。 与传统的化学农药相比，杆状病毒对宿主昆虫具 有高度的病原性，对非靶生物十分安全，能够在 环境中长期存活，对人、畜及其他脊椎动物无害， 不污染环境，能和其他化学农药混合使用，同时 具有防效时间长、使用方便等优点，所以早在 1973年就已被联合国粮农组织和世界卫生组织推 荐作为化学农药的理想替代品。
包涵体来源型病毒粒子 Occlusion Derived virus (ODV)
ODV Specific Components ODV-E18 ODV-E25 ODV-E35 ODV-E56 ODV-E66 P74 PIF-1 PIF-2 PIF-3
杆状病毒的感染周期
中肠
几丁质
围食膜
蛋白质
糖蛋白
杆状病毒的感染周期