一、系统组成
昆虫杆状病毒表达系统主要由三部分组成：
1.杆状病毒载体：通常使用核型多角体病毒（NPV），如苜蓿银纹夜蛾核型多角体病毒（AcMNPV）和家蚕核多角体病毒（BmNPV）等。杆状病毒具有大的环状双链DNA基因组，能够容纳较大片段的外源DNA插入。
2.转移载体：同时含有原核序列（如复制起始信号、抗性基因）和病毒基因组序列的载体。转移载体用于将外源基因导入杆状病毒基因组。
3.昆虫宿主细胞：主要使用鳞翅目昆虫细胞系，如草地贪夜蛾的Sf9和Sf21细胞系，以及粉纹夜蛾的High Five细胞系等。这些细胞系对杆状病毒高度敏感，适合用于病毒扩增和蛋白表达。
二、系统原理
昆虫杆状病毒表达系统利用杆状病毒结构基因中多角体蛋白或P10蛋白的强启动子，构建表达载体。当杆状病毒感染昆虫细胞时，其基因组在细胞核内复制和转录，同时驱动外源基因的表达。由于昆虫细胞与哺乳动物细胞对重组蛋白的翻译及翻译后修饰的模式和能力相似，包括糖基化、磷酸化、酰基化、信号肽切除及肽段的切割和分解等，因此表达的重组蛋白通常具有正确的折叠构象和生物学活性。
三、系统特点
1.高表达量：利用杆状病毒表达系统，外源蛋白的表达量可达昆虫细胞蛋白总量的50%以上。
2.翻译后修饰完整：表达的重组蛋白具有与哺乳动物细胞相似的翻译后修饰，包括糖基化、磷酸化等，保证了蛋白的生物活性。
3.大容量：杆状病毒基因组能够容纳大片段的外源DNA插入，适合用于表达大分子量蛋白。
4.安全性高：杆状病毒对脊椎动物无感染性，且其启动子在哺乳动物细胞中无活性，因此在表达癌基因或有潜在毒性的蛋白时具有优势。
5.易于大规模生产：昆虫细胞可进行悬浮培养，且容易在无血清培养基中存活，有利于实现大规模低成本生产。
四、系统应用
昆虫杆状病毒表达系统被广泛应用于病毒疫苗开发、信号蛋白制备、细胞因子制备、激酶开发等方面。例如，该系统已成功用于流感病毒和HPV疫苗的开发，以及多种细胞因子和信号蛋白的表达。
五、系统发展
近年来，随着基因编辑和合成生物学技术的快速发展，昆虫杆状病毒表达系统也在不断优化和改进。例如，通过基因编辑技术可以精确调控外源基因的表达水平和翻译后修饰，提高重组蛋白的产量和生物活性；通过合成生物学技术可以构建更加复杂和高效的表达系统，满足不同科研和工业生产的需求.
