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昆虫杆状病毒感染昆虫细胞的过程可能依赖于病毒与昆虫细胞膜受体的相互作用。目前已知，昆虫杆状病毒的包涵体形病毒(Occlusion-derived virus)囊膜上具有口服感染因子(per os infectivity factors，pif) PIFs蛋白，它们与宿主昆虫细胞膜受体相互作用决定着病毒的口服感染能力。但宿主细胞膜受体一直没有鉴定分离出来。因此，寻找昆虫中肠细胞膜上与PIFs蛋白相互作用的受体蛋白，是研究昆虫杆状病毒感染机理的关键科学问题。本实验室前期研究发现，棉铃虫（Helicoverpa armigera）中肠细胞膜蛋白碱性磷酸酶(Alkaline phosphatase，ALP)和氨肽酶N(Aminopeptidase N，APN)能与棉铃虫核多角体病毒（Helicoverpaarmigera nucleopolyhedrovirus，HearNPV）的PIFs结合;而ALP和APNs被认为是苏云金芽孢杆菌(Bacillus thuringiensis，Bt)毒素蛋白Cry在中肠细胞的受体之一。因而推测，昆虫杆状病毒与苏云金芽孢杆菌有可能通过共同的细胞膜受体感染宿主细胞。
为了进一步明确ALP和APNs与PIFs的关系，本研究通过表达ALP和APNs重组蛋白，并制备多克隆抗体，以用于ALP和APNs与PIFs相互作用分析;同时，分析了HearNPV病毒感染宿主后，中肠细胞基因表达谱的变化。获得了如下主要的结果:
1.利用原核表达系统获得了3个蛋白的重组多肽，并制备了相应的3个多克隆抗体:ALP-AT抗体、 APN1-mid抗体和APN5-hind抗体。它们能特异地识别各自的蛋白抗原。
2.在与棉铃虫中肠细胞刷状缘膜囊泡(Brush Border Membrane Vesicles，BBMV)蛋白的免疫反应中，ALP抗体能较好地识别BBMV的ALP蛋白。Far-western blot分析结果表明，Bt毒素蛋白Cry1Ac可以与BBMV的ALP蛋白结合，并且这种结合可被ALP抗体所抑制，说明ALP蛋白可能是Cry1Ac的受体蛋白之一。
3.Far-western blot分析结果表明，PIFs中的P74蛋白也可与BBMV的ALP结合。当先用ALP抗体封闭BBMV蛋白后，P74与ALP的结合也减弱，说明P74也可能与ALP结合。
4.利用RNA-seq技术分析了棉铃虫4龄幼虫中肠被HearNPV感染3小时和9小时后，中肠细胞表达谱的变化。4个中肠样品（含对照）分别检测到21969、21702、21917和21640个转录本。与鳞翅目昆虫基因组通常含有的14000多个基因相比，棉铃虫幼虫的大多数基因可能在中肠中均有表达，并转录产生多于一个的转录本。与对照相比，病毒感染3小时后，190个转录本的表达有明显差异;感染9小时后，179个转录本的表达有明显差异。这表明，在HearNPV感染的早期，大部分中肠基因的表达并不会因病毒的感染而发生显著的变化。GO和Pathway分析发现，病毒感染早期对中肠细胞的代谢途径和细胞进程影响较大。
5.表达谱分析结果表明，APN2的表达在HearNPV感染后明显下调，但ALP及其他APNs的表达水平并没有明显的变化，说明病毒的早期感染不会增加宿主中肠细胞膜上ALP和APNs的表达。
6.表达谱分析结果还显示，与抗性和丝氨酸蛋白酶活性相关的一些基因的表达发生了明显变化，如类胰蛋白酶(trypsin-like protein)、谷胱甘肽-S-转移酶(glutathione-S-transferase，GST)、 UDP-糖基转移酶(UDP-glycosyltransferase，UGP)。推测它们可能参与棉铃虫中肠细胞对杆状病毒感染的早期反应。