蚕桑是浙江省具有地区优势的传统特色产业,也是浙江省农业的十大主导产业之一,对主产区的农业增效和农民增收都起着十分重要的作用。然而,家蚕核型多角体病毒(Bombyx mori nucleopolyhedrovirus,BmNPV)的侵染致病对养蚕业造成重大经济损失的主要原因之一。由于病毒与宿主间的互作机制至今未明,因此,一直以来都是病毒学领域的研究热点问题之一。在前期的杆状病毒感染家蚕BmN细胞蛋白乙酰化修饰差异组学研究中发现,热休克同源蛋白HSC70-4中5个赖氨酸位点(K77、K100、K246、K524、K557)的乙酰化修饰水平发生了变化。已有的研究结果表明:HSC70-4在BmNPV感染后期可聚集于细胞核并组装进入子代病毒粒子的结构中。因此,研究家蚕HSC70-4特异性赖氨酸位点的翻译后修饰对杆状病毒感染的影响,有助于深入了解BmNPV与宿主细胞之间互作分子机制,同时也有可能为家蚕的抗病毒育种提供新思路。在本研究中,首先克隆了编码家蚕HSC70-4(300-600aa.)蛋白的部分基因片段,并构建了原核表达载体,诱导表达后,亲和纯化,免疫兔子,获得了效价高、特异性良好的多克隆抗体。然后,通过HSP/HSC70蛋白活性抑制实验,发现BmNPV的基因组复制水平和子代病毒BVs的产出量均显著降低;与之相反,过表达HSC70-4蛋白可以促进BmNPV的基因组复制以及BVs的释放。为了进一步探究HSC70-4不同赖氨酸位点的乙酰化修饰对BmNPV复制的影响,利用重叠PCR技术对特定的赖氨酸定点突变,分别用来模拟其乙酰化(K/Q)和去乙酰化(K/R)修饰,然后利用荧光定量q PCR技术进行分析,结果显示:K77位点的去乙酰化可以显著增加BmNPV基因组的复制水平,而乙酰化修饰则会降低。进一步利用激光共聚焦显微镜观察,发现K77位点的乙酰化会阻碍其在BmNPV感染过程中的入核反应。同时,酵母双杂交与细胞共定位分析结果显示:K77位点的乙酰化修饰阻断了HSC70-4与CHIP蛋白(Carboxyl terminus of HSC70-interacting protein,CHIP)的相互作用,暗示该位点的翻译后修饰可能会影响HSC70-4行使其蛋白质降解功能,并导致病毒感染时其无法入核,进而引起BmNPV的基因组拷贝数下降。最后,利用蛋白酶体抑制剂MG132处理BmN细胞,发现蛋白酶体功能的正常发挥对病毒的复制十分关键,并且阻碍了HSC70-4在BmNPV感染过程中的核聚集与翻译后修饰对病毒基因组的复制。本研究结论:家蚕HSC70-4蛋白特异位点K77的翻译后修饰变化可显著调控BmNPV的基因组复制和组装途径。该研究成果将为今后进一步深入解析BmNPV与家蚕宿主之间互作调控机制奠定基础,同时也有可能为开发优良的抗病毒家蚕育种提供新思路。