N家干货 | ShellBac--高效的杆状病毒表达系统

1.昆虫杆状病毒

杆状病毒（Baculovirus）是一类基因组大小为130kb的双链DNA病毒，包被有囊膜因为它们具有长而细的的杆状结构，所以得名杆状病毒。这些病毒主要通过节肢动物（如昆虫）传播，在昆虫体内复制并感染昆虫细胞。它们可以感染蜜蜂、蚊子、苍蝇等多种昆虫。

昆虫杆状病毒对昆虫是一把双刃剑。昆虫杆状病毒不仅能够诱导昆虫产生免疫反应，有助于保护昆虫免受其他病原体的侵害，维护健康状态；还可以引起昆虫产生疾病或导致死亡。

昆虫杆状病毒的研究和应用历史悠久。

（1）16世纪，出现关于杆状病毒感染蚕幼虫的报道；

（2）20世纪40年代起，杆状病毒被广泛用作农田生物杀虫剂；

（3）20世纪90年代以来，杆状病毒被用于在昆虫细胞培养中生产复杂的真核蛋白，这些蛋白已用于人类和兽医治疗‌。

昆虫杆状病毒的主要特点和优势：

（1）高效性：杆状病毒能够在昆虫细胞中高效地复制和表达外源基因，表达量可以达到昆虫细胞总蛋白的50%；

（2）翻译后修饰：昆虫细胞能够正确地进行蛋白折叠，并满足较复杂的蛋白翻译后修饰（如磷酸化、糖基化等），保证表达蛋白的活力；

（3）安全性：杆状病毒对人类和其他哺乳动物的感染性低，主要集中在昆虫细胞中，提高了使用的安全性。

2.杆状病毒载体

1983年，科学家首次构建了杆状病毒载体，并且使其成功表达了β-干扰素蛋白，由此之后，科学家们不算进行改良、完善和优化，昆虫细胞表达系统成为了四大常用表达系统之一。

其中，重组蛋白表达的四个主要系统是：原核表达系统（如乳酸乳球菌和大肠杆菌）、酵母真核表达系统、杆状病毒-昆虫细胞表达系统以及哺乳动物细胞（如CHO稳转和HEK293瞬转）介导的蛋白表达。

3.昆虫杆状病毒表达系统

昆虫细胞杆状病毒表达系统通过昆虫细胞进行外源基因的高水平表达，不仅可以容纳较大片段的外源DNA插入，还能进行各种翻译后修饰，如磷酸化、糖基化、酰基化及适当的折叠作用，从而获得与天然蛋白功能更相似，且抗原性、免疫原性较好的重组蛋白。

此外，通过该系统还能够同时表达多个外源蛋白，这为多种蛋白质的相互作用及装配机制的研究提供了新的思路。

杆状病毒表达系统广泛应用于多种蛋白质的表达和研究，包括：

（1）基因表达:昆虫杆状病毒被广泛用于基因表达研究中。它们可以在昆虫细胞中高效地表达基因，并产生高产量的蛋白质。这种方法被用于研究蛋白质的结构、功能和相互作用；

（2）功能研究：用于分析蛋白质的结构和功能，特别是在蛋白质结构域的相互作用和蛋白质-DNA相互作用研究中的应用；

（3）药物筛选:昆虫杆状病毒被用于药物筛选。它们可以被用作传递基因到细胞中的工具，以识别和筛选具有治疗作用的药物；

（4）药物开发：如抗肿瘤药物Epothilone B；

（5）疫苗开发：如流感疫苗、HPV疫苗等；

（6）基因治疗:昆虫杆状病毒被用于基因治疗研究中。它们可以被用作传递基因到人体细胞的工具，以治疗一些遗传性疾病。

4.ShellBac^TM

（1）产品描述

ShellBac^TM是一种高效、便捷制备杆状病毒的表达系统，先通过ShellBac制各出想要的高滴度杆状病毒，进而在sf9或Hi Five 细胞中表达靶蛋白。较传统的BactoBac表达系统，省去了繁琐耗时的空斑纯化步骤。只需将构建完成的含有目标编码序列的兼容转移质粒*(SHp-DNA)与ShellBac-DNA 在昆虫细胞sf9中共转，在细胞内经过同源重组进而产生高滴度的重组病毒群。

（2）产品信息

（3）产品特点

✦ 省去空斑纯化操作步骤，过程时间短

✦ 可通过红光直接判断父本病毒复制情况，方便快捷

✦ 最早48小时即可观察到阳性对照荧光

（4）效果展示

图. Day 8 荧光效果图

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