利用 Tet-On系统构建白僵菌Ribotoxin重组杆状病毒及毒力增效机制研究

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项目介绍
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基本信息

  • 批准号：
    31900359
  • 项目类别：
    青年科学基金项目
  • 资助金额：
    23.0万
  • 负责人：
    袁弋
  • 依托单位：
    江苏大学
  • 学科分类：
    C0403.动物生理与行为
  • 结题年份：
    2022
  • 批准年份：
    2019
  • 项目状态：
    已结题
  • 起止时间：
    2020-01-01 至2022-12-31

项目摘要

The abuse of chemical pesticides has given rise to many serious problems such as insect resistance and ecological pollution. Baculovirus has always been of great research potential and application value in the field of biological pest control. However, since virus is inevitably resisted by insect innate immunity defending system in the process of infection and competing with the host, the attenuation of virulence and hindrance of infection has become a bottleneck of virus insecticidal efficiency. Therefore, how to improve the viral virulence for insecticidal activity enhancement is an important research of biological pest control. According to applicant’s previous study, Beauveria bassiana Ribotoxin is a hypervirulent toxin with strong immunosuppressive activity. It is also an important newly-found virulence factor and molecular infection strategy of B. bassiana. Therefore, this research project is proposed to construct transgenic recombinant baculovirus with B. bassiana Ribotoxin using tetracycline-on (Tet-On) gene expression and regulation system. Based on Tet-On gene induction and regulation, Ribotoxin could be sustainable overexpressed and a co-efficient and enhanced insecticidal effect will be achieved in the process of viral infection. According to this, virulence enhancement mechanism will be further studied to lay a research foundation for lepidoptera pests biological control.
化学农药的过度使用带来害虫抗药性和生态污染等严重问题，绿色环保型生物农药的应用推广已成为趋势。杆状病毒在害虫生物防治领域历来极具研究潜力和应用价值，但由于病毒在感染宿主并与之博弈过程中不可避免地受到昆虫先天免疫防御系统的抵抗，导致毒力削弱和侵染受阻成为病毒型杀虫剂效率作用的瓶颈。因此，如何提高病毒毒力并增强其杀虫活性就成为当前生物防治的一个重要课题。申请人前期研究证实白僵菌核糖体毒素Ribotoxin为强杀虫毒素蛋白，对昆虫具有强免疫抑制活性，是新发现的白僵菌重要毒力因子和分子侵染策略。为此，项目申请拟构建转白僵菌Ribotoxin基因的重组杆状病毒，利用Tet-On型基因表达调控系统诱导Ribotoxin在病毒感染宿主过程中实现大幅度可持续性过表达，以获得杆状病毒侵染和Ribotoxin相互叠加促进的杀虫活性增效结果，并据此研究重组病毒的毒力增效机制，为鳞翅目害虫生物防治奠定基础。

结项摘要

昆虫病原真菌是有前途的生物农药。真菌核毒素Ribotoxin是细胞外分泌的核糖核酸酶，具有核糖毒性和杀虫活性。本项目研究确认了昆虫病原真菌白僵菌核毒素(Rib)通过抑制昆虫宿主的免疫力来增强杀虫毒力。Rib (ΔRib)基因缺失导致真菌毒力在感染过程中减弱。发病机制分析显示，Rib主要通过调节活性氧类(ROS)反应、抑制抗微生物肽(AMPs)产生和延缓昆虫角质层的菌丝渗透来抑制昆虫免疫力。通过纯化了重组核毒素(rRib)蛋白，并分别与活的或热杀死的细菌、细菌来源的肽聚糖(PGN)和脂多糖(LPS)共同注射，证实Rib显著抑制果蝇脂肪体中抗菌肽 的产生。此外，与大肠埃希氏杆菌或金黄色葡萄球菌共同注射 rRib 可显著增强细菌的病原性和促进感染。这项研究确定了Ribotoxin是抑制昆虫免疫力的关键毒力因子。

项目成果

期刊论文数量（7）
专著数量（0）
科研奖励数量（0）
会议论文数量（0）
专利数量（1）
Beauveria bassiana ribotoxin inhibits insect immunity responses to facilitate infection via host translational blockage
白僵菌核毒素抑制昆虫免疫反应，通过宿主翻译阻断促进感染
  • DOI：
    10.1016/j.dci.2019.103605
  • 发表时间：
    2020-05-01
  • 期刊：
    DEVELOPMENTAL AND COMPARATIVE IMMUNOLOGY
  • 影响因子：
    2.9
  • 作者：
    Yuan，Yi;Huang，Wuren;Ling，Erjun
  • 通讯作者：
    Ling，Erjun
Beauveria bassiana Ribotoxin (BbRib) Induces Silkworm Cell Apoptosis via Activating Ros Stress Response
白僵菌核毒素 (BbRib) 通过激活 Ros 应激反应诱导蚕细胞凋亡
  • DOI：
    10.3390/pr9081470
  • 发表时间：
    2021-08-01
  • 期刊：
    PROCESSES
  • 影响因子：
    3.5
  • 作者：
    Ma, Xiaoke;Ge, Qi;Yuan, Yi
  • 通讯作者：
    Yuan, Yi
Whole Transcriptome-Based Study to Speculate upon the Silkworm Yellow Blood Inhibitor (I) Gene and Analyze the miRNA-Mediated Gene Regulatory Network
基于全转录组的研究推测家蚕黄血球抑制因子（I）基因并分析miRNA介导的基因调控网络
  • DOI：
    10.3390/pr10081556
  • 发表时间：
    2022-08-01
  • 期刊：
    PROCESSES
  • 影响因子：
    3.5
  • 作者：
    Ge，Qi;Fan，Yixuan;Chen，Keping
  • 通讯作者：
    Chen，Keping
Transcriptomics and proteomics-based analysis of heterosis on main economic traits of silkworm, Bombyx mori
基于转录组学和蛋白质组学的家蚕主要经济性状杂种优势分析
  • DOI：
    10.1016/j.jprot.2020.103941
  • 发表时间：
    2020
  • 期刊：
    Journal of Proteomics
  • 影响因子：
    3.3
  • 作者：
    Rui Xiao;Yi Yuan;Feifei Zhu;Suqun He;Qi Ge;Xueqi Wang;Rehab Taha;Keping Chen
  • 通讯作者：
    Keping Chen
Complementary transcriptomic and proteomic analysis of Bombyx mori middle silk glands reveals a predominant ribosome-biogenesis regulating network during silkworm yellow-cocoon color formation
家蚕中丝腺的互补转录组学和蛋白质组学分析揭示了蚕黄茧颜色形成过程中的主要核糖体生物发生调节网络
  • DOI：
    10.1016/j.aspen.2020.12.020
  • 发表时间：
    2021-01
  • 期刊：
    JOURNAL OF ASIA-PACIFIC ENTOMOLOGY
  • 影响因子：
    1.5
  • 作者：
    Yuan Yi;Xiao Rui;Ge Qi;Taha Rehab H.;Chen Keping
  • 通讯作者：
    Chen Keping

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其他文献

蛋白质起始的DNA病毒复制机制
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
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  • 期刊：
    微生物学杂志
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    袁弋;张清;姚勤;陈克平
  • 通讯作者：
    陈克平

其他文献

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课题项目：调控A型流感病毒诱导IFN-β表达的机制研究

AI项目摘要：

本研究聚焦于TRIM2蛋白在A型流感病毒诱导的IFN-β表达中的调控机制。A型流感病毒是全球性健康问题，其感染可导致严重的呼吸道疾病。IFN-β作为关键的抗病毒因子，其表达水平对抗病毒防御至关重要。然而，TRIM2如何调控IFN-β的表达尚未明确。本研究假设TRIM2通过与病毒RNA或宿主因子相互作用，影响IFN-β的产生。我们将采用分子生物学、细胞生物学和免疫学方法，探索TRIM2与A型流感病毒诱导IFN-β表达的关系。预期结果将揭示TRIM2在抗病毒免疫反应中的作用，为开发新的抗病毒策略提供理论基础。该研究对理解宿主抗病毒机制具有重要科学意义，并可能对临床治疗流感病毒感染提供新的视角。

AI项目思路：

科学问题：TRIM2如何调控A型流感病毒诱导的IFN-β表达？
前期研究：已有研究表明TRIM2参与抗病毒反应，但其具体机制尚不明确。
研究创新点：本研究将深入探讨TRIM2在IFN-β表达中的直接作用机制。
技术路线：包括病毒学、分子生物学、细胞培养和免疫检测技术。
关键技术：TRIM2与病毒RNA的相互作用分析，IFN-β启动子活性检测。
实验模型：使用A型流感病毒感染的细胞模型进行研究。

AI技术路线图

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          A[研究起始] --> B[文献回顾与假设提出]
          B --> C[实验设计与方法学准备]
          C --> D[A型流感病毒感染模型建立]
          D --> E[TRIM2与病毒RNA相互作用分析]
          E --> F[TRIM2对IFN-β启动子活性的影响]
          F --> G[IFN-β表达水平测定]
          G --> H[TRIM2功能丧失与获得研究]
          H --> I[数据收集与分析]
          I --> J[结果解释与科学验证]
          J --> K[研究结论与未来方向]
          K --> L[研究结束]
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