家蚕抗性基因细胞色素P450的研究进展

细胞色素P450基因家族是昆虫体内三大解毒酶系之一,而家蚕是鳞翅目昆虫的代表,加之其具有重要的经济价值,近年来对其研究较多。本文系统地综述了家蚕细胞色素P450基因在各种外界刺激下的抗性研究,为其他鳞翅目昆虫的生长发育研究和害虫的抗性治理提供合理的理论指导。     

细胞色素P450的多样性与介导抗性的研究

细胞色素单加氧酶是一类广泛分布在生物体内的重要酶系,它主要参与多种外源性化合物的代谢和内源性物质的合成,在生物体内起着十分重要的作用,对P 450的研究已从最开始的功能与定位研究深入到了它的分子机制、多样性等领域。主要就P 450的多样性、介导抗性的机制、分离方法做一综述。     

细胞色素P450酶系与苦皮藤素Ⅴ对昆虫选择毒性的关系研究

研究了细胞色素P450含量及NADPH-细胞色素P450还原酶活性与苦皮藤素Ⅴ对粘虫(Mythimna separata)和小地老虎(Agrotis ypsilon)选择毒性的关系.结果表明,对照组小地老虎中肠细胞色素P450含量及NADPH-细胞色素P450还原酶活性均显著高于粘虫.苦皮藤素Ⅴ处理后,小地老虎和粘虫中肠细胞色素P450含量均显著高于对照,粘虫中毒抽搐期及失水期中肠细胞色素P450含量分别比对照升高1.46和2.26倍,NADPH-细胞色素P450还原酶活性分别比对照升高1.26和2.56倍;处理组小地老虎中肠细胞色素P450含量比对照升高0.39倍,NADPH-细胞色素P450还原酶活性略高于对照.由此认为,中肠细胞色素P450含量及NADPH-细胞色素P450还原酶活性与苦皮藤素Ⅴ对粘虫和小地老虎产生选择毒杀活性有着重要的关系.并且苦皮藤素Ⅴ对细胞色素P450酶系具有一定的诱导作用,但对不同昆虫以及同一种昆虫中P450酶系的不同组分诱导作用不同.     

细胞色素氧化酶P450介导的昆虫抗药性研究进展

细胞色素氧化酶P450介导的昆虫抗药性研究有利于延缓或防止昆虫对杀虫剂产生抗性,延长杀虫剂的使用寿命。基于此,简要介绍昆虫细胞色素氧化酶P450的研究情况,以及昆虫抗药性与细胞色素氧化酶P450的关系,并对细胞色素P450介导抗性的分子基础进行介绍。     

植物三萜皂苷代谢中细胞色素P450的生物信息学分析

【目的】细胞色素P450(CYP450)是植物三萜皂苷代谢通路中的关键酶,本文从生物信息学角度对其蛋白特性及亲缘关系进行分析。【方法】从已发表的文献及NCBI中搜集植物细胞色素P450序列,分别使用ProtParam、ORFfinder、SignalP4.1、SOPMA、CDD和MEGA6.0工具对其理化性质、开放阅读框、信号肽、二级结构、保守结构域和亲缘关系进行分析。【结果】获得21种植物的23条细胞色素P450序列;这23条序列在基因序列长度、氨基酸数目,pI及氨基酸组成,均表现出较强的一致性;只有美洲商陆、甜菜和甜椒这3条序列有信号肽;二级结构具有明显的一致性,并且α-螺旋和无规则卷曲是主要的结构元件;大多数植物细胞色素P450的保守结构域同属于P450超家族;进化树表明细胞色素P450差异较小。【结论】这21种植物的细胞色素P450蛋白特性差别不大,进化距离也比较近,显示细胞色素P450具有较高的保守性和稳定性。本文将为细胞色素P450酶学特征分析及植物中三萜皂苷代谢研究提供帮助。     

苦皮藤素V对粘虫Mythimna separata细胞色素P450及谷胱甘肽S-转移酶的诱导作用

【目的】研究解毒酶系在苦皮藤素V代谢中的作用。【方法】利用UV-Vis分光光度计,研究了苦皮藤素V对6龄5日龄粘虫Mythimna separata的中肠及脂肪体细胞色素P450(包括P450、NADPH-P450还原酶)和谷胱甘肽S-转移酶(GST)的诱导作用。【结果】粘虫幼虫的细胞色素P450与CO完全结合后,逐渐失活变为细胞色素P420;经苦皮藤素V处理后,粘虫幼虫的中肠P450含量较未经苦皮藤素V处理的对照增加了2.4倍,NADPH-P450还原酶活性、GST活性均低于对照,而脂肪体P450含量、NADPH-P450还原酶活性、GST活性分别为对照的1.32,1.30和1.13倍。【结论】苦皮藤素V对粘虫中肠P450具有较强的诱导作用。     

田间灰飞虱抗药性相关细胞色素P450基因和酯酶基因的筛选

利用毒死蜱、吡虫啉和溴氰菊酯等3类不同药剂,通过毒力生测首先确定了田间灰飞虱对杀虫剂的低水平多重抗性特性;其次通过解毒酶活力测定,发现抗性品系的细胞色素P450氧化酶和酯酶明显升高;进而根据灰飞虱转录组数据进行引物设计,通过PCR克隆对转录组中的细胞色素P450及酯酶基因进行验证,在得到53条细胞色素P450基因序列及72条酯酶基因序列的基础上,利用半定量PCR比较这些基因在灰飞虱田间抗性品系和敏感品系间的表达差异。结果发现:细胞色素P450的CYP6家族中有10条,CYP4家族中有6条,这16条基因序列在抗性品系中的表达量明显高于敏感品系;酯酶中也有12条基因系列在抗性品系中的表达量明显高于敏感品系,它们中3条来自羧酸酯酶家族,8条来自磷酸酯酶家族,1条来自其他酯酶家族。提示:解毒酶基因的过量表达是灰飞虱田间低水平多重抗性的主要机制,也是抗药性发展初期的关键因素,利用分子生物学技术进行田间监测,有利于了解田间灰飞虱的抗药性发展。     

蚯蚓细胞色素P450基因的克隆及序列分析

蚯蚓是一种土壤环境的指示生物,参与土壤中有毒化学物质的降解等过程。细胞色素P450酶是动物体内参与外源化合物代谢的主要酶系。本实验通过已有的其他物种的细胞色素P450酶保守序列设计简并引物,用RT-PCR的方法成功扩增出了赤子爱胜蚓体内的一条P450序列(670bp左右,Genbank登录号:KF823788),并对其保守区域、氨基酸构成及三级结构进行了分析。这是首次从蚯蚓体内扩增出P450基因,为下一步从基因层次研究蚯蚓机体对外源化合物的解毒功能及其机理提供了参考。     

昆虫细胞色素P450的研究进展及其介导的抗药性

昆虫细胞色素P450在昆虫抗药性、解毒代谢等方面具有重大研究价值.概述了昆虫细胞色素P450在昆虫抗药性中所起的作用及其目前的一些研究进展,分析了其基因的结构和特点,从结构决定功能这个角度阐述了该酶的功能、表达及其诱导机制,从分子学角度分析了昆虫细胞色素P450介导昆虫抗药性的分子机制.     

大豆蚜CYP4G51基因克隆及吡虫啉胁迫对其诱导效应

细胞色素P450是昆虫体内重要的解毒代谢酶,与昆虫对杀虫剂抗性有关。试验通过转录组测序获得1条新的大豆蚜细胞色素P450的cDNA序列,经国际P450命名委员会命名为CYP4G51,该基因GenBank登陆号为MG829857。cDNA序列全长2 347 bp,含1个长度为1 701 bp开放阅读框,编码566个氨基酸,等电点约为6.46,分子质量约为64.5 ku。氨基酸序列中包含昆虫P450基因共有保守结构域。LC10、LC30和LC50不同浓度吡虫啉诱导3 h后,基因相对表达量均显著上调,与浓度呈正相关;LC50浓度下诱导12 h时相对表达量最高,为未诱导的5.467倍,表明该基因参与大豆蚜对吡虫啉的解毒代谢过程。     

生物细胞色素P450的研究进展

简要介绍了生物细胞色素P450分布的多样性、P450的功能、P450在不同领域的研究现状与进展。鉴于P450的研究无论在理论上探索生物的生理代谢、选择进化和生物与环境的关系方面,或在环境保护、农业生态、生物防治、作物基因工程和医药卫生等应用方面,都有广泛的实践意义,因此,应该受到更大的关注和重视。     

植物细胞色素P450基因的克隆策略及鉴定方法

细胞色素P450是动植物及微生物体内一类重要的具有混合功能的血红素氧化还原酶,它参与多种生化反应,植物P450参与许多植物体次生代谢物质的合成和外源物质代谢解毒,在防御生物免受病虫害及逆境胁迫等方面具有重要作用。综述了植物细胞色素P450基因的克隆策略及鉴定方法,并对其未来研究作了展望。     

烟实夜蛾细胞色素P 450 cDNA片段的克隆与序列分析

昆虫细胞色素P 450与昆虫抗药性关系密切,本研究以烟实夜蛾5龄幼虫中肠的总RNA为模板,设计并合成简并引物,利用反转录-多聚酶链式反应(RT-PCR)扩增出了烟实夜蛾细胞色素P 450基因的cDNA片段,将其克隆到pMD 18-T载体进行序列测定,测序得到的491 bp的片断编码163个氨基酸残基,且该片断在阅读框内.与已公布的谷实夜蛾、棉铃虫和烟芽夜蛾细胞色素P 450氨基酸序列进行比较,其一致性分别为98.7%,98.7%和92.1%.     

植物细胞色素P450 s及其在植物新陈代谢中的作用

对目前已知功能的CYP450s进行了概述，综述了CYP450s在植物基础代谢和非基础代谢中的重要功能和作用，为进一步研究该基因家族及各成员间的功能提供参考。     

南昌地区斜纹夜蛾种群的抗性水平及与两种解毒酶的关系

采用生测与生物化学的方法测定了南昌地区斜纹夜蛾种群对多类杀虫剂的抗性水平及其体内两种解毒酶(细胞色素P450单加氧酶与酯酶)的活性。结果表明,江西南昌地区的斜纹夜蛾田间种群对拟除虫菊酯类杀虫剂产生了高水平的抗性,对有机磷和氨基甲酸酯类杀虫剂产生了中等水平的抗性,而对氟虫腈、阿维菌素和氟铃脲等药剂尚未产生明显抗性。与敏感品系相比,南昌地区斜纹夜蛾种群的细胞色素P450单加氧酶和酯酶活性都有明显的提高。     

噻虫嗪对褐飞虱的毒力及解毒代谢酶活性的影响

【目的】明确噻虫嗪对褐飞虱Nilaparvata lugens的抗药性及解毒代谢酶活性的影响。【方法】采用稻苗浸渍法测定褐飞虱温室种群对吡虫啉、噻虫嗪、噻嗪酮和毒死蜱的抗药性,以及对新型防控药剂氟啶虫胺腈和三氯苯嘧啶的敏感性;研究增效剂胡椒基丁醚(PBO)、马来酸二乙酯(DEM)和磷酸三苯酯(TPP)对噻虫嗪的增效作用;测定了羧酸酯酶、谷胱甘肽S-转移酶和细胞色素P450s酶活性。【结果】褐飞虱种群对噻虫嗪表现出高水平抗性,抗性倍数达到277.92倍,对氟啶虫胺腈和三氟苯嘧啶仍处于敏感水平,对三氟苯嘧啶无交互抗性。PBO对噻虫嗪的增效作用最强,增效倍数为1.99倍。温室抗性种群的细胞色素P450s活性达到4.70×10-3 IU/mg,为室内敏感品系的2.13倍。【结论】细胞色素P450s活性的增强可能是褐飞虱对噻虫嗪产生代谢抗性的主要原因。氟啶虫胺腈和三氟苯嘧啶轮换使用可有效防控褐飞虱。     

Cytochrome p-450: localization in rabbit lung

Cytochrome P-450-dependent monooxygenase systems, which metabolize endogenous as well as foriegn compounds, are found in hepatic and several extrahepatic tissues of mammals, including humans. A form of cytochrome P-450 is localized in the nonciliated bronchiolar epithelial cells (Clara cells) of the small airways of rabbit lung. The apparent high concentration of the cytochrome in this pulmonary cell type compared to liver may be an important determinant in the susceptibility of the lung to a number of toxic chemicals that undergo metabolic activation.