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杆状病毒是一类在自然界中仅感染节肢动物的病毒,在科研与实践中都具有广泛的作用。杆状病毒的应用主要有三个方面:作为生物杀虫剂;在昆虫或者昆虫细胞内表达外源蛋白;作为哺乳动物细胞的基因转移载体。后面两个方面的运用具有一个共同点,就是利用杆状病毒作为外源基因的载体,区别仅在于一个是在昆虫细胞内表达,一个是在更广泛的各种哺乳动物细胞内表达。这两个方面的应用都面临着提高外源基因表达量的问题。本实验采用了两种方法,试图分别提高杆状病毒在昆虫细胞和哺乳动物细胞内外源基因的表达量。来源于鸡的HS4绝缘子具有隔绝增强子等顺势元件调控与隔绝异染色质扩散的双重作用。本实验发现当把SH4绝缘子插入到杆状病毒多角体蛋白启动子启动的报告基因表达框下游时,能提高报告基因在昆虫细胞内的表达量4倍左右,相应的报告基因的转录水平也有提高。有研究表明,杆状病毒在哺乳动物细胞内表达外源基因效率低下主要是由于杆状病毒进入细胞后不能成功入核,会滞留在细胞质内,所以本实验将HIV-1转录因子TAT的47-57这段具有核定位能力的转导肽Tat展示在杆状病毒核衣壳上,帮助杆状病毒成功入核,提高外源基因在哺乳动物细胞内的表达量。同时为了避免细胞固定引起的入核假像,我们将绿色荧光蛋白融合展示到杆状病毒核衣壳上,使得可以在活细胞内观察杆状病毒核衣壳在细胞内的分布情况。实验中,我们观察到当在杆状病毒核衣壳上展示Tat时,改造过的杆状病毒在vero细胞和CHO细胞内表达报告基因的水平比对照病毒分别提高了约60%和37%。同时,当用核衣壳上展示了Tat的杆状病毒感染vero细胞时,在感染24小时后更多细胞在核区可见绿色荧光分布,暗示Tat能提高杆状病毒感染哺乳动物细胞的效率。本研究通过对杆状病毒载体的改造,找到了两种能分别提高杆状病毒在昆虫细胞和哺乳动物细胞内外源基因表达量的方法,为杆状病毒更广泛的应用提供了有用的信息。