Поліедрин - Велика Енциклопедія Нафти та Газа, стаття, сторінка 1
Поліедрін (Polyhedrin) Білок капсиду бакуловірусів; накопичується у великих кількостях у ядрах уражених клітин комах. [1]
Промотор гена поліедрину надзвичайно сильний, а цикл розвитку вірусу залежить від наявності самого гена. Отже, заміна останнього геном чужорідного білка з подальшою інокуляцією отриманим рекомбінантним бакуловірусом культури клітин комахи може призвести до синтезу великої кількості гетерологічного білка, який завдяки подібності систем внесення посттрансляційних модифікацій у комах і ссавців того білка, який цікавить дослідника. Виходячи з цього на основі бакуловірусів були розроблені вектори для експресії генів, що кодують білки ссавців та вірусів тварин. [3]
Він складається в основному з білка поліедрину. Після загибелі інфікованих комах у середу виходять мільйони поліедринових частинок. Потрапляючи в кишечник інших комах, вони піддаються дії лужного середовища, матрикс розчиняється та вивільняються інфекційні вірусні частки. Вони проникають у клітини кишечника комах, через цитоплазму потрапляють у ядро, де після видалення нуклеокапсиду відбувається реплікація вірусу та утворення нових вірусних частинок. Деякі з них потрапляють у кровотік комахи, відшнуровуючись від плазматичної мембрани інфікованих клітин, а потім і в інші органи. [5]
Якщо сприйнятливий господарський організм ковтає таку частинку, то поліедрін солюбілізується і вивільняються віріони, здатні ініціювати новий інфекційний цикл. [6]
Вихідна методика отримання рекомбінантних бакуловірусів надалі була змінена з низки причин. По перше,застосування промотора гена поліедрину має обмеження: білки, що синтезуються на пізній стадії літичного циклу, часто виявляються модифікованими не до кінця. Для вирішення цієї проблеми промотор гена поліедрину замінили одним із сильних промоторів AcMNPV, що активно функціонують від початку і до кінця літичного циклу. По-друге, лінеаризація геному AcMNPV перед трансфекцією клітин комахи збільшує частку зон лізису з рекомбінантними вірусами. Розщеплення генома AcMNPV в одному сайті зменшує кількість зон з нерекомбінантними вірусами, тому що лінеаризовані геноми бакуловірусів мають обмежену інфікуючу здатність. В результаті подвійного кросинговера між лінеаризованою ДНК AcMNPV і кільцевим транспортним вектором утворюється замкнута кільцева молекула, яка має інфікуючу здатність. [8]
Культуру клітин комахи, трансфициро-ванную ДНК AcMNPV, трансфікують потім транспортним вектором, що несе клонований ген. У деяких двічі трансфікованих клітинах відбувається подвійний кросинговер, в результаті якого клонований ген разом з промотором і сигналом термінації транскрипції гена поліедрину вбудовується в ДНК AcMNPV (рис. 7.9), заміщаючи ген поліедрину. Віріони, які не містять цього гена, утворюють зони клітинного лізису, з яких можна виділити рекомбінантний бакуловірус. [9]
Культуру клітин комахи, трансфициро-ванную ДНК AcMNPV, трансфікують потім транспортним вектором, що несе клонований ген. У деяких двічі трансфікованих клітинах відбувається подвійний кросинговер, в результаті якого клонований ген разом з промотором і сигналом термінації транскрипції гена поліедрину вбудовується в ДНК AcMNPV (рис. 7.9), заміщаючи ген поліедрину. Віріони, які не містять цього гена, утворюють зониклітинного лізису, у тому числі можна назвати рекомбінантний бакуловірус. [10]
Цей бакуловірус інфікує понад 30 інших видів комах, а також добре росте у культурі багатьох клітинних ліній. Лінії клітин, які зазвичай використовуються для роботи з рекомбінантним AcMNPV, отримують з гусениць Spodopterafrugiperda. Промотор поліедрину в цих клітинах надзвичайно активний, і при їх зараженні бакуловірусом дикого типу синтезується велика кількість білка. [11]
Вихідна методика отримання рекомбінантних бакуловірусів надалі була змінена з низки причин. По-перше, застосування промотора гена поліедрину має обмеження: білки, що синтезуються на пізній стадії літичного циклу, часто виявляються модифікованими не до кінця. Для вирішення цієї проблеми промотор гена поліедрину замінили одним із сильних промоторів AcMNPV, що активно функціонують від початку і до кінця літичного циклу. По-друге, лінеаризація геному AcMNPV перед трансфекцією клітин комахи збільшує частку зон лізису з рекомбінантними вірусами. Розщеплення генома AcMNPV в одному сайті зменшує кількість зон з нерекомбінантними вірусами, тому що лінеаризовані геноми бакуловірусів мають обмежену інфікуючу здатність. В результаті подвійного кросинговера між лінеаризованою ДНК AcMNPV і кільцевим транспортним вектором утворюється замкнута кільцева молекула, яка має інфікуючу здатність. [13]
Бакуловіруси інфікують лише безхребетних, у тому числі багатьох комах. У ході інфекційного процесу утворюються дві форми. Одна представлена окремими віріонами, які вивільняються з інфікованої клітини господаря, як правило клітини середньої кишки, і здатні інфікувати інші клітини цього органу. Друга складається збезлічі віріонів, укладених у білковий мат-рікс. Білок цього матриксу називається поліедрін, а сама структура - поліедроном. Синтез поліедрину починається через 36 - 48 годин після інфекції і триває 4 - 5 діб, поки заражені клітини не лізують і господарський організм не загине. [15]