BmNPV da26基因及gp64融合表达抗肿瘤药物L-天冬酰胺酶Ⅱ

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杆状病毒是大型的双链DNA病毒,主要感染昆虫,该病毒作为重要的基因工程载体,在昆虫细胞或虫体中表达外源蛋白,通过极晚期基因的启动子polh或p10可使外源蛋白高水平表达。家蚕杆状病毒(Bombyx morinucleopolyhedrovirus,BmNPV)的da26基因产物(BV/ODV-E26)是一种包膜蛋白,可以包被于多角体的外膜表面。本研究利用da26基因融合表达外源基因,使外源表达产物结合于病毒颗粒,通过超声裂解和差速离心法将外源蛋白分离纯化。L-天冬酰胺酶Ⅱ(L-asparagine enzymeⅡ,L-ASP)是一种酰胺基水解的酶类药物,在临床上广泛应用于儿童急性淋巴细胞白血病的治疗。目前,主要采用大肠杆菌生产的L-ASP产品。但由于可能污染内毒素等原因,存在一定的安全隐患。本实验尝试利用安全的杆状病毒表达系统表达L-ASP。通过基因重组技术,构建杆状病毒的转移质粒pFastdual-Pph-polh-Pp10-da26-asp(全长)以及pFastdual-Pph-polh-Pp10-da26-asp(s)(成熟肽),获得表达L-ASP全长以及成熟肽的重组家蚕杆状病毒,感染家蚕细胞后进行表达。  GP64是杆状病毒核型多角体病毒组Ⅰ的主要囊膜糖蛋白,它的结构可以在病毒粒子(Budded virus,BV)表面展示外源蛋白。本研究通过BmNPV的囊膜糖蛋白GP64的表面展示元件,在病毒粒子表面展示L-ASP成熟肽,探讨表面展示的BV作为抗肿瘤药物的可行性。  构建表面展示的重组转移载体pFastBacdual-Pp10-gp64sp-asp(s)-gp64ctd,转化含BmNPV基因组的大肠杆菌E.coli DH10BacTM,通过蓝白斑筛选发生重组的克隆,获得重组杆粒DNA。将重组杆粒DNA转染BmN细胞,获得重组病毒,感染BmN细胞,收集感染的病毒液,进行BV的超速离心纯化。检测表达融合L-ASP的酶活性,并通过Western blot验证融合蛋白的表达。  与da26基因融合表达的L-ASP全长、成熟肽的酶活性分析结果表明,融合全长L-ASP的活性为2113.52 U/mg,融合成熟肽的表达活性为2279.87 U/mg,说明融合表达的L-ASP均具有活性。但细胞内多角体的数量较少,对总体产量和产品纯化有影响。与gp64基因融合表达的L-ASP在细胞中的活性为1788.4U/mg,Western blot检测到纯化后的BV含L-ASP蛋白,但纯化的BV液中检测不出L-ASP酶活性,表明构建的杆状病毒GP64展示系统可以将L-ASP转运到 BV上,但在转移过程中可能由于蛋白结构发生变化,造成酶活性丢失,相关研究有待进一步深入。  综上所述,L-ASP在杆状病毒中可以进行表达,但通过da26融合表达以纯化表达产物的设计及通过GP64表面展示的方式均存在着一定的不足,目前尚不能直接应用,有待改进。
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