细胞凋亡是指为了维持内环境稳定,由基因控制的细胞自主有序的死亡,是多细胞生物在生理或病理条件下,启动自身内部机制,经过多途径的信号传导,结束其自身生命的过程。磷脂酰肌醇-3激酶(phosphatidylinositol3-kinase, Pl3K)-Akt信号通路在细胞增殖、细胞周期调节、有丝分裂、糖原代谢、蛋白质合成、细胞存活和凋亡等方面具有重要作用。近期研究发现很多病毒在感染过程中都可以调节细胞信号通路,特别是那些控制细胞存活的通路,以利于病毒的复制,而PI3K-Akt信号通路就是很多病毒调控的信号通路之一。c-Jun氨基末端激酶(c-Jun N-terminal kinase,JNK)是一类被细胞活素和一系列环境压力所激活的酶,又被称为应激活化蛋白激酶,为哺乳类细胞中MAPK的一个亚类。凋亡中JNK的作用是复杂且受细胞环境影响的,在多种细胞的凋亡过程中,均观察到JNK通路被激活,引起细胞色素c释放,形成凋亡体导致Caspase级联反应。然而目前,人们对昆虫细胞信号通路的认识较少,对杆状病毒感染过程中细胞信号通路的作用还不清楚。所以为了探讨杆状病毒诱导昆虫细胞凋亡通路与细胞内PI3K-Akt和JNK信号通路的关系,我们应用PI3K的特异性抑制剂Wortmannin和JNK的特异性抑制剂SP600125处理芹菜夜蛾核型多角体病毒AfMNPV感染的斜纹夜蛾SL-1细胞,研究了这些抑制剂对杆状病毒诱导昆虫细胞凋亡影响。分别使用浓度梯度2.5,25,50μM的SP600125和0.3,3,30gM的Wortmannin处理感染了AfMNPV的SL-1细胞,24h后进行光镜观察、DAPI荧光染色,流式细胞术分析显示,抑制PI3K-Akt和JNK信号通路后杆状病毒诱导的细胞凋亡受到明显影响,细胞凋亡水平明显降低。研究结果提示AfMNPV诱导斜纹夜蛾SL-1细胞凋亡过程可能涉及细胞PI3K-Akt和JNK信号通路。本课题在研究进行中发现普通光学成像不能精确显示凋亡进程,追踪凋亡小体动态信息,所以我选择超高分辨率显微成像技术来观察凋亡体相关蛋白,在纳米尺度上进行精确定位。运用超高分辨率成像技术(PALM//RESOLFT/SSIM等)时,光激活荧光蛋白(photoactivatable fluorescent proteins,PAFPs)发挥了重要的定位作用,它们是一类能够通过特定光照射来改变光谱特性的分子标签,但与传统荧光蛋白GFP,RFP等相比,具有品种单一,性能不够优化等缺点,制约了超高分辨率成像的应用。因此,进行荧光蛋白改造是运用超高分辨率成像技术观察细胞凋亡的必要手段。光转换荧光蛋白：nEos2是目前超高分辨成像技术广泛应用的分子探针,我以它为突变模板,对其进行策略改造,筛选获得了一系列405nm激光照射被激活,488nm激光照射关闭且可逆开关的单体绿色荧光蛋白。他们具有光子数产出中值高,光稳定性好,表达密度高等优良特性,且光开关速率不同,是一类具有不同应用价值的新型光开关荧光蛋白,命名为nGeos2。其中光子产出和定位精度较高的mGeos2-VEM/IEM/VEL将会成为替代当今应用最广的可逆光开光荧光蛋白Dronpa,成为新一代超高分辨率显微成像分子探针,用来标记凋亡体相关蛋白Apaf-1,可在超高分辨率成像水平观察凋亡体的动态构象变化,从而更好的诠释细胞凋亡问题。