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棉铃虫单核衣壳核型多角体病毒(Helicoverpa armigera single nucleocapsidnucleopolyhedrovirus,HaSNPV)是一类双链环状DNA 病毒,其分子生物学和基因功能研究已取得很大进展。开放阅读框99(open reading frame 99,orf99)是HaSNPV的一个功能未知的特有基因,本文首次对HaSNPV G4株基因组中的orf99基因进行初步实验研究报道。
Orf99基因和Ha99 蛋白序列通过生物信息学分析表明:orf99基因长为357bp,预计编码118个氨基酸,预测蛋白质分子大小为14.5KDa;orf99基因起始密码子上游-62位和-49位分别存在早期启动子信号序列“CAGT ”和“TATA ”;
该基因无信号肽,无跨膜结构;由SMART 分析该蛋白存在铁蛋白类似结构和氧化还原酶活性; 通过PSI-BLAST 比对发现,orf99 仅与美洲棉铃虫HzSNPV orf102同源性高达99%,另外由PHYLOGENETIC TREE 分析得知orf99在Helicoverpaarmigera nucleopolyhedrovirus、 Helicoverpa armigera NPV、 Helicoverpaarmigera NPV NNg1、Helicoverpa zea SNPV 中比较保守,遗传距离比较近,推测他们可能是从同一祖先分支进化的。
本试验中,我们用表达载体pGEX-KG 及表达宿主大肠杆菌BL21 对orf99基因进行谷胱甘肽(GST)融合表达,表达产物约为40kDa,与预期的大小相符。
另外,我们成功构建了真核表达载体pIZ/V5-His-egfp-orf99,该载体利用荧光蛋白基因egfp 作为报告基因,将orf99和egfp 连接在pIZ/V5-His 上,形成融合表达产物的载体,为进行细胞定位做了准备.
为研究orf99基因的功能,我们首先设计一对200bp 左右,含有orf99 上下游基因同源臂,然后以酶切的方法合成可供同源交换的线性片段Phsp70-egfp-SV40-Cm r,借助含有λ噬菌体Red 重组系统的质粒pKD46 及棉铃虫杆状病毒细菌人工染色体HaBacmid,在大肠杆菌BW25113 中进行同源重组通过同源重组,在原核水平将该该基因敲除,构建了orf99基因缺失型重组病毒,在此基础上再进行回复,构建回复型重组病毒,为进一步在昆虫细胞水平研究此基因的功能奠定了基础。