| 单词 | 核型多角体病毒 |
| 释义 | 【核型多角体病毒】 拼译：nuclear polyhednsis virus 核型多角体病毒(简称NPV)是昆虫寄主中特有的病毒，因其病毒增殖的部位在细胞核内而得名。根据1986年国际病毒分类与命名委员会(ICTV)的决定，将核型多角体病毒归入杆状病毒科的A亚组。早在1527年，维达(M．Vida)首先从家蚕的脓病中发现家蚕的NPV。1874年，波兰(J．Blle)证实NPV是家蚕脓病的病原物。随着1938年电子显微镜的问世，对NPV生物学及分子生物学特性的研究亦愈加深入。主要研究内容可归结为： NPV的形态结构和理化特性 病毒粒子外面具有蛋白质性质的包涵体是NPV与其它动植物病毒完全不同的形态特征。包涵体大多呈多角形，亦称为多角体，直径从0．5～15μm不等，由内基质和多角体膜组成。内基质为单一蛋白，成立方形晶格排列。长杆状的病毒粒子被任意地包埋在其中。多角体膜较坚硬，由碳氢化合物组成并含有少量脂和蛋白，非极性溶剂对多角体膜结构无影响。由于多角体的体积较大，纯化起来比较容易，匀浆因NPV感染致死的虫子后，多次低速差示离心，获得多角体粗制品，放在40%～65%(W／V)蔗糖梯度上20000r／min离心40min，纯的多角体带位于53%～56%蔗糖浓度中。多角体相对比较稳定，在4℃冰箱内保持其感染能力可达10年之久，但紫外光照射会显著减弱其感染能力。多角体蛋白本身不具有感染能力，被多角体蛋白包埋其中的杆状病毒粒子才是真正的感染实体。NPV的病毒粒子由其中的核衣壳和外面的囊膜组成，前者包括DNA和碱性蛋白，碱性蛋白以中和磷酸分子的方式保持DNA的致密状态，其大小为40～60×200～400nm。病毒粒子囊膜是脂蛋白的单位膜，三片层结构。多角体在H+浓度0．26×10－11mol／L的碱性溶液内(0．1mol／L Na2CO3，0．17mol／L NaC1，0．01mol／L EDTA)溶解，释放出具有感染性的病毒粒子。多角体蛋白的分子量为29000。而病毒囊膜蛋白的组分有十几种，分子量从7500～160000不等。病毒DNA为双股DNA，碱基成分达37%～49%，DNA分子量为72～104×106。在寄主体内和离体培养细胞中的增殖 格瑞那多(R．Granados，1980)对NPV在寄主体内的侵染途径作了详细的报道。，寄主昆虫吞食NPV的多角体进入中肠，在肠液酶和碱性(pH10．9)的作用下，病毒粒子从多角体内释放出来，病毒囊膜与中肠柱状细胞的微绒毛融合并进入细胞质内。核衣壳通过核膜孔穿入细胞核内，在核内进行子代核衣壳的复制。这些子代核衣壳可能有两种命运，一是转入细胞质内，以芽出方式获得囊膜后，进入血腔继续感染其它敏感细胞和组织；另一种可能在敏感细胞核内重新获得囊膜，随后被包埋进多角体蛋白内，形成新的多角体。一般情况下，多角体在感染后24h就可被发现。最终在感染组织的细胞核中形成大量多角体，使核膜和质膜破裂，直至宿主死亡。为了获得NPV在细胞内复制的精确资料，利用昆虫离体细胞进行NPV的研究是十分必要的。格瑞斯(T．Grace，1962)最早建立了昆虫离体细胞株，从而为NPV在细胞内增殖机理的研究提供了可靠的保证。汉克和凡尔(F．Hink，1973；L．Vaughn，1970)用昆虫细胞株研究NPV的复制机制，建立离体细胞病毒生测法及使用离体细胞生产NPV方面都起过较大的作用。NPV的遗传学研究 自汉克(Hink，1973)首次建立离体细胞株病毒空斑纯化方法后，使NPV病毒遗传学的研究向前推进了一大步。近年来发现3类NPV的突变型。布朗(Brown，1979)等首先报道多角体形态变异株(Occlusion morphologymutant)，它们在侵染的细胞核内仅形成一个立方形的大型多角体，对其突变原因和机理仍不清楚。另外两株为温度敏感型和FP突变型(Few Polyhedra)，前者是指在正常温度下病毒在寄主细胞内不能完成正常的生活周期，卡斯特斯等(Carstens等，1991)证明这是由于病毒编码旋转酶基因的一个碱基发生变化而形成的。FP突变株是指细胞核内的多角体少于10个，其突变原因可能是FP基因组的HandⅢ片段插入寄主的转移因子(TED)。通过这些突变型发生原因的研究，对于解决多角体形态决定因素、多角体形成机制及多角体功能等问题起着重要的作用。NPV分子生物学的特性 NPV基因组为双股环状DNA分子，可编码100多种多肽。近来，使用限制性内切酶分析、基因克隆及分子杂交等方法建立了NPV的基因组物理图谱，第一个建立物理图谱的核型多角体病毒是苜蓿银纹夜蛾核型多角体病毒NPV的L－1株，以后相继建立的还有黄杉毒蛾NPV、粉纹夜蛾和美国棉铃虫的NPV等。NPV基因组内含有同源重复顺序，分散在基因组的不同区段，这些重复顺序具有增强子的功能，可以促进晚早期基因的转录(Guarino等1986)。目前，研究最详细的基因是多角体蛋白的基因，该基因表达的多角体蛋白是病毒多角体的主要构成成分，在感染晚期大量表达，主要功能是保护病毒粒子抵抗外界环境中的不利因素，该基因有很强的启动子，常用来作为各种外源基因表达的裁体(Fraser等1989)。对于病毒DNA的合成、基因组的转录、蛋白大分子的合成及基因表达的调控也进行了研究。目前已经证明病毒DNA复制的开始需要病毒特异多肽的合成(Gordon&Carstens，1984)；病毒转录是各基因按时间顺序的先后分期转录(Rohel&Faulkner，1984)；病毒蛋白的合成也是严格按照时间顺序进行的(Miller，1981)；病毒基因表达的调控主要发生在转录水平上(Friesen&Miller，1986)。由于研究时间的限制，还有许多分子水平的问题尚待解决。根据上述NPV的特点，对NPV的深入研究具有的重要意义：(1)由于它对害虫的致死效力，可以发展NPV成为微生物杀虫剂。几十年来，注册的病毒杀虫剂有十几种，包括美国的ELCAR、TM BIOCONTROL－1、CYPCHEK、NEOCHEK－S等分别用于防治棉铃虫．黄杉毒蛾．舞毒蛾及松柏锯角叶蜂等害虫。1982年又生产一种广谱病毒杀虫剂，商品名为SAN 404 IWDC。此外，在英国、芬兰、俄罗斯和中国，许多NPV也达到商品生产阶段。(2)由于多角体蛋白的基因的特殊性，可以作为外来基因表达的载体。自1983年斯密斯(E．Smith等，1983)成功地以核型多角体病毒作为表达载体，在昆虫细胞中表达人的β－干扰素后，利用NPV作为载体已成功地表达了400余种外源基因的蛋白，上至高等动物，下至低级生物的外源基因。国际上正在进行此项工作的研究室共有150多个。【参考文献】：1 Vaughn J L.Stanley S M.J Invertebr Pathol. 1970,16:3572 HinkWF,Vail PV J Invertebr. Pathol. 1973,22:1683 Smith G E, Summers M D.Fraser M. J Mol Cell Biol. 1973,3:21564 Brown M, Crawford A M.Faulfner P J Virol. 1979,31:1905 Carstens E B, Tjia S T.Doerfler W. Virol. 1979,99:3866 Granados R R. Biotechnol Bioeng. 1980,22:13777 Miller L K.J Virol. 1981,39:9738 Gordon J D, Carstens E B.Virol. 1984,138:699 Friesen P D,Miler L K. Curr Top in Microbiol Immunol, New York:Springer Verlag, 1986. 31～4910 Fraser M J. In Vitro. 1989,25:225(中国科学院动物研究所丁翠副研究员撰；蔡秀玉审) |
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