家蚕BmNPV中肠原发感染受体蛋白的分子鉴定

The Bombyx mori nucleopolyhedrovirus (BmNPV) is an specific pathogen to silkworm. This virus, usually ingested by the insect host, binds with the receptor on surface of the midgut epithelial cells through its per os infectivity factors and subsequently enters the cells to trigger the primary infection. However, the receptor has not yet been identified. In this study, by using the virus mutants and recombinant infectivity factors, protein-protein interaction, mass spectrometry, transgenic and target mutant techniques, we try to detect and identify this receptor. Furthermore, the structural basis responsible for the interaction between the key per os infectivity factors and this receptor will be analyzed. The results from this study will provide important clues to understand the interaction between viral envelop proteins and receptor, viral envelop and cell membrane, as well as viral infection mechanism. Also, it will help us to design more effective chemicals to block this infection and give us novel insights on the strategy of pest control.

家蚕核型多角体病毒（Bombyx mori nucleopolyhedrovirus, BmNPV）是一类专一性感染家蚕的DNA病毒，病毒粒子借病毒囊膜上的经口感染因子与中肠柱状上皮细胞表面的特异性受体相互作用，使病毒核衣壳进入中肠上皮细胞，启动原发感染。但至今这一特异性蛋白受体尚未得到鉴定。通过重组病毒的构建和感染因子的体外表达、蛋白质互作、质谱鉴定、转基因家蚕、定点突变等分子生化技术，分析和鉴定BmNPV在消化道原发感染过程中的特异性受体，并找出关键经口感染因子与受体互作的结构基础。本项目的结果将阐明病毒囊膜蛋白与受体的相互作用，并为病毒囊膜-细胞膜融合的分子机制等提供科学依据，从而明确病毒粒子进入中肠上皮细胞的分子机理。阐明这些科学问题还将有助于揭示杆状病毒的入侵机制及规律，并为设计抗家蚕BmNPV病毒入侵的有效药物提供新思路，同时也为有效控制农业害虫提供参考策略。

家蚕核型多角体病毒BmNPV是家蚕的主要病原，给蚕丝业造成严重危害。该病毒借病毒囊膜上的经口感染因子与中肠柱状上皮细胞表面的特异性受体相结合，使病毒核衣壳进入中肠上皮细胞，启动原发感染。但至今寄主特异性蛋白受体尚未得到鉴定。本研究通过重组病毒的构建和感染因子的体外表达、蛋白质互作、质谱鉴定等分子生化技术，分析和鉴定BmNPV在消化道原发感染过程中的特异性受体。构建了家蚕原发感染器官-中肠的cDNA文库和酵母文库，并利用这些ODV囊膜特有的经口感染因子为诱饵，特别是对BmNPV 原发感染中起关键作用的p74蛋白，利用GST Pull Down、酵母双杂交以及病毒覆盖蛋白技术等蛋白质相互作用技术，鉴定了中肠上皮细胞中6个能够与PIFs发生相互作用的重要蛋白靶标分子，分别为cysteine and histidine-rich protein 1-B，U3 small ribonucleoprotein protein IMP3,eukaryotic translation initiation factor 1A, JAB-MPN domain protein, Actin(cytoplasmic A3)和35kDa protease。进一步鉴定35KDa蛋白与p74强烈互作，是BmNPV在中肠原发感染过程中的重要靶标蛋白。本研究还对经口感染因子相关蛋白进行了研究，发现和鉴定了新的经口感染因子，阐明了经口感染因子间的蛋白互作模式；构建了病毒衣壳蛋白VP39融合Mcherry的荧光标记重组病毒, 为深入追踪病毒感染进程以及感染机理提供了一个重要工具。本研究的结果为阐明病毒囊与细胞膜融合的分子机制等提供了科学参考，将有助于揭示杆状病毒的入侵机制及规律，并为设计抗家蚕BmNPV病毒入侵的有效药物提供新思路，同时也为有效控制农业害虫提供参考策略。