斜纹夜蛾信息素结合蛋白3基因的分子鉴定及进化分析

信息素结合蛋白(PBP)是大量存在于昆虫触角感器中的一类小分子蛋白,它特异性结合并运输性信息素组分到神经树突膜上的气味受体。通过设计简并引物并利用RT-PCR技术,从斜纹夜蛾雄虫触角扩增到1个长171bp的预期cDNA片段,测序后经比对表明是PBP3基因片段,将该基因命名为SlitPBP3。利用RACE技术进一步得到SlitPBP3的cDNA全长序列(GenBank登录号:GU082321),长568bp,编码164个氨基酸,具有PBP的典型序列特征。对基因组DNA的研究显示,该基因由3个外显子和2个内含子构成。2个内含子的位置和斜纹夜蛾的另2个PBP基因相同,具有保守性;其长度分别为124bp和73bp。进化分析显示,夜蛾科昆虫的PBP分为3个组,其中斜纹夜蛾的3个PBP被分在不同的3个组,因而可能具有不同的气味结合谱。     

中华蜜蜂气味结合蛋白AcerOBP7的表达及结合特性

[目的]中华蜜蜂(Apis cerana cerana,简称中蜂)是我国本土蜂种,也是重要的传粉昆虫和经济昆虫.气味结合蛋白(odorant binding protein,OBP)是蜜蜂嗅觉感知中的关键蛋白.在前人对中蜂AcerOBP7基因序列特征分析的基础上,本研究进一步对其表达特性及与气味物质的结合能力进行探究,...     

金龟子嗅感器及嗅觉机理的研究进展

昆虫利用触角上的嗅觉感受器来识别化学信号。金龟子触角的嗅觉感受器为板形感器和锥形感器。与鳞翅目昆虫一样,金龟子嗅感器对化学气味具有选择性,并且雌雄两性间常常存在嗅觉差异。目前金龟子嗅觉信号转导的分子生物学研究也开展起来,已鉴定了多种金龟子的气味结合蛋白(OBP)和信息素结合蛋白(PBP),同一类群金龟子的PBPs相互之间同源性很高。     

瓜实蝇普通气味结合蛋白基因的克隆及原核表达

利用RT-PCR和RACE方法克隆获得瓜实蝇Bactrocera cucurbitae (Coquillett)普通气味结合蛋白(general odorant binding protein,GOBP)基因的cDNA全长序列,命名为BcucOBP.测序结果表明,BcucOBP开放阅读框全长447 bp,编码149个氨...     

云南切梢小蠹气味结合蛋白的分子对接

为研究云南切梢小蠹(Tomicus yunnanensis)气味结合蛋白(odorant binding proteins,OBPs)参与其嗅觉识别过程的机理,基于气味结合蛋白、绿叶挥发性物质的三维结构,采用分子对接方法对云南切梢小蠹OBP与3个绿叶挥发性物质可能的结合方式和结合能力进行模拟,结果表明,(E)-2-己烯醇较其他2个小分子而言更容易与云南切梢小蠹OBP结合,形成稳定的氢键。(E)-2-己烯醇与Tyun OBP2结合能最低,更容易与Tyun OBP2结合,Tyun OBP2与小分子物质的结合,可能通过占有该蛋白与寄主气味结合的空间或者通过改变Tyun OBP2三维结构,导致Tyun OBP2难以识别寄主松树散发的气味。     

双委夜蛾3个信息素结合蛋白基因的分子鉴定及组织表达分析

[目的]本文旨在鉴定重要农业害虫双委夜蛾(Athetis dissimilis Hampson)的信息素结合蛋白(pheromone binding protein,PBP)基因,并分析其序列和组织表达特征,为进一步研究双委夜蛾的嗅觉感受机制奠定基础。[方法]基于双委夜蛾触角转录组数据获得3个PBP基因(Adis PBP1、Adis PBP2、Adis PBP3)的全长序列,通过RT-PCR对3个基因进行克隆和验证,利用RT-qPCR对3个基因在雌、雄成虫的组织表达谱进行分析。[结果]从双委夜蛾触角中克隆3个PBP基因的c DNA序列,3个基因Adis PBP1、Adis PBP2及Adis PBP3分别编码166、169和164个氨基酸,并具有6个保守的半胱氨酸、N端1个信号肽序列等该类基因的典型特征。聚类分析表明:这3个基因分别被聚到3个不同的PBP分支中,且均与同属害虫二点委夜蛾(Athetis lepigone)的相应PBP最近。表达谱分析显示:3个基因均仅在雌、雄虫触角中高表达; Adis PBP1在雄性触角的表达量显著高于雌性触角,而Adis PBP2和Adis PBP3在两性触角中的表达量相似; 3个基因雄、雌蛾触角的表达量差异(雄∶雌)分别为1.84、1.14和0.95,暗示其在性信息素及其他气味感受中的不同作用。[结论]克隆了双委夜蛾3个PBP基因的c DNA全长序列,明确了3个基因的组织表达谱及雌、雄表达差异,对3个PBP基因的可能功能进行了讨论。     

烟青虫气味结合蛋白基因的克隆与序列分析

 根据已经报道的棉铃虫普通气味结合蛋白I（GOBP1）和性信息素结合蛋白（PBP）基因的cDNA序列，设计了2对引物，以烟青虫Helicoverpa assulta触角cDNA为模板，分别进行PCR扩增，获得2条特异性条带，约400 bp。将以上两条片段分别连接到T-easy载体上，获得重组子T-GOBP1-Hass和T-PBP-Hass。序列测定和结构分析表明，Hass-GOBP1开放阅读框全长441bp，编码147个氨基酸残基，预测分子量和等电点分别为17.2 kD和4.71。Hass-PBP开放阅读框全长405 bp，编码135个氨基酸残基，预测分子量和等电点分别为15.1 kD和5.2。Hass-GOBP1和Hass-PBP具有昆虫气味结合蛋白的典型特征，即氨基酸序列中具有6个保守的半胱氨酸残基，呈酸性。这2个基因已在GenBank中登记，序列号分别是AY864774和AY864775。     

一种桔小实蝇Minus-C气味结合蛋白的分子克隆和结合特征分析

为了更好地了解昆虫气味结合蛋白(odorant binding proteins,OBPs)在桔小实蝇Bactrocera dorsalis嗅觉识别中的作用,并明确其与寄主挥发物的结合特性,本研究克隆了一个"Minus-C"OBP基因Bdor OBP1a。BdorOBP1a基因长480 bp,编码159个氨基酸,其N端含有26个氨基酸的信号肽,去信号肽氨基酸序列中有4个保守的半胱氨酸。利用荧光竞争结合实验对Bdor OBP1a与21种寄主挥发物进行结合特征的测定,结果表明Bdor OBP1a可以与15种寄主挥发物结合,其中结合能力最强的是β-紫罗兰酮和苯甲醛,解离常数分别为31.1、31.8μmol/L。行为反应表明桔小实蝇对β-紫罗兰酮,乙酸异戊酯,苯甲醛和己酸乙酯都具有趋性。由此推断,Bdor OBP1a具有选择性识别和结合各种配基的特性,并在桔小实蝇对寄主植物气味的定位过程中起着重要的作用。     

斜纹夜蛾普通气味结合蛋白ⅠcDNA的克隆及在原核细胞中的表达

 【目的】克隆、序列分析和原核表达编码斜纹夜蛾（Spodoptera litura）GOBPⅠ（SlGOBPⅠ）的cDNA。【方法】采用同源克隆结合RACE的方法克隆SlGOBPⅠ基因的cDNA序列,并在 pET-32a/BL21（DE3）系统中进行原核表达。【结果】从斜纹夜蛾触角中克隆了GOBPⅠ的cDNA序列（GenBank登录号为EU086372）,序列分析表明,SlGOBPⅠ开放阅读框序列为495 bp,编码164个氨基酸,分子量为19.3 kD,等电点为5.54。SlGOBPⅠ具有昆虫气味结合蛋白的典型特征,即氨基酸序列中具有 6个半胱氨酸残基,呈酸性。SlGOBPⅠ氨基酸序列与鳞翅目昆虫的气味结合蛋白氨基酸序列具有较高的相似性,表明SlGOBPⅠ属于GOBP家族。将SlGOBPⅠ编码序列,克隆到表达载体pET-32 a上,构建原核表达载体pET-SlGOBPⅠ,在表达宿主菌BL21（DE3）中,经IPTG诱导成功表达了相对分子质量为32.0 kD的可溶性融合蛋白,利用Ni2+-NTA亲和柱一步纯化了SlGOBPⅠ融合蛋白,以此融合蛋白免疫新西兰大白兔制备了SlGOBPⅠ的抗血清,ELISA滴度为1﹕5 000,Western印迹检测结果显示,SlGOBPⅠ抗血清与表达的融合蛋白质呈阳性反应,表明所表达的融合蛋白保持原有的免疫原性。【结论】克隆、分析和表达了编码斜纹夜蛾气味结合蛋白GOBPⅠcDNA 序列,为今后深入研究斜纹夜蛾GOBPⅠ基因的结构和功能奠定了基础。     

中华蜜蜂OBP17基因CDS序列及其表达与抗螨性状的相关性

OBP17是蜜蜂气味结合蛋白质(odorant binding proteins,OBPs)家族中的成员,参与气味分子的识别,对嗅觉起重要作用。蜜蜂的抗螨性状与嗅觉密切相关,为研究蜜蜂OBP17基因的功能及其与抗螨性状的相关性,以中华蜜蜂头部组织c DNA为模板,PCR扩增OBP17基因完整CDS序列,利用生物信息学方法分析CDS序列及其编码的氨基酸序列,利用RT-PCR方法检测OBP17基因在不同抗螨性状的中华蜜蜂头部组织中的相对表达量。结果表明,OBP17基因CDS全长为408 bp,编码135个氨基酸的分泌性蛋白,无跨膜螺旋,是比较保守的基因;RT-PCR检测结果显示,在蜂螨胁迫下的中华蜜蜂头部组织中,OBP17基因的表达量显著高于未受胁迫的抗性群体及受到同等蜂螨胁迫的敏感性群体。中华蜜蜂OBP17基因的表达变化与蜂螨感染过程相关,说明OBP17基因在中华蜜蜂的抗螨行为中起重要作用。     

中华蜜蜂OBP18 CDs序列及表达与抗螨性状相关性分析

OBP18是蜜蜂气味结合蛋白质(odorant binding proteins,OBPs)家族中的成员,参与气味分子的识别,对嗅觉起着重要的作用。为研究蜜蜂OBP18基因功能及与抗螨性状的相关性,本研究以中华蜜蜂头部组织c DNA为模板,PCR扩增OBP18基因完整CDS序列,利用生物信息学方法分析其CDS序列及其编码的氨基酸序列,用RT-PCR方法检测OBP18基因在不同抗螨性状的中华蜜蜂头部组织中的相对表达量。结果表明:OBP18基因CDS全长为399 bp,编码132个氨基酸的分泌性蛋白,无跨膜螺旋,是比较保守的基因;RT-PCR检测在螨虫胁迫下的蜂螨抗性中华蜜蜂头部组织中OBP18基因表达量显著高于未受胁迫的抗性群体,及受到同等蜂螨胁迫的敏感性群体,显示中华蜜蜂OBP18基因的表达变化与蜂螨感染过程相关,提示OBP18基因在中华蜜蜂的抗螨行为中起着重要作用。     

2个新的鳞翅目OR83b类化感蛋白基因的克隆和序列分析

【目的】分离和克隆昆虫触角中一类非常保守的嗅觉受体蛋白基因全序列。【方法】采用简并引物反转录多聚酶链式反应(RT-PCR)和cDNA末端快速扩增(RACE)技术克隆基因,用生物信息学方法对获得的cDNA全序列及推导的氨基酸序列进行分析。【结果】从甜菜夜蛾(Spodoptera exigua Hübner)和斜纹夜蛾[Spodoptera litura(Fabricius)]雄蛾触角中扩增得到2个分别为1906bp和2483bp的OR83类化感蛋白基因的cDNA,开放阅读框(ORF)编码473个氨基酸,命名为SexiOR2和SlitOR2。通过在GenBank中进行序列的同源性比较,发现这2个鳞翅目化感蛋白新序列与已知蛾类昆虫的OR83b类化感蛋白氨基酸序列具较高的同源性。【结论】明确了所获得的2个鳞翅目蛋白新序列属于OR83b类化感蛋白。     

斜纹夜蛾信息素结合蛋白cDNA片段的克隆及序列分析

利用反转录多聚酶链式反应(RT-PCR)技术从斜纹夜蛾(Spodoptera litura(Fabricius))雄蛾触角扩增得到2个分别为275 bp和281 bp的信息素结合蛋白(PBP)cDNA片段:SlitPBP1和SlitPBP2,其分别由92个氨基酸残基和94个氨基酸残基组成,并且具有5个保守的半胱氨酸位点(全序列应有6个).通过在GenBank中进行序列的同源性比较,表明这2个序列与已知几种夜蛾科昆虫的PBP氨基酸序列具较高的同源性.     

斜纹夜蛾信息素结合蛋白cDNA片段的克隆及序列分析

利用反转录多聚酶链式反应(RT-PCR)技术从斜纹夜蛾(Spodoptera litura(Fabricius))雄蛾触角扩增得到2个分别为275 bp和281 bp的信息素结合蛋白(PBP)cDNA片段:SlitPBP1和SlitPBP2,其分别由92个氨基酸残基和94个氨基酸残基组成,并且具有5个保守的半胱氨酸位点(全序列应有6个).通过在GenBank中进行序列的同源性比较,表明这2个序列与已知几种夜蛾科昆虫的PBP氨基酸序列具较高的同源性.     

大螟2个普通气味结合蛋白基因的分子克隆及表达动态分析

针对重要农业害虫大螟,通过序列相似性分析从转录组数据获得2个普通气味结合蛋白(general odorant-binding protein,GOBP)基因cDNA片段,利用RACE技术进一步得到cDNA全长,分别命名为SinfGOBP1和SinfGOBP2。2个基因编码的氨基酸序列和已报道的昆虫同源序列具有较高的相似性,其中SinfGOBP1和黄地老虎、小地老虎的相似性最高,分别为91%和90%;SinfGOBP2和谷实夜蛾、甘蓝夜蛾的相似性最高,均为87%。进化分析表明,不同昆虫GOBP被明显分为GOBP1和GOBP2两个亚组,暗示2个亚组GOBP在功能上的分化;此外,相同亚组内GOBP基因间的距离与昆虫间的亲缘关系一致。进一步利用荧光定量PCR,测定了2个基因表达的雌雄差异及时间动态,发现2个基因的表达量在雌雄间均无显著差异;随昆虫日龄的增加,2个GOBP基因的表达量在雌虫中呈上升趋势,但雄虫只在4日龄较高。并讨论了GOBP表达动态与大螟成虫求偶及寻找寄主植物产卵行为的关系。     

铜绿丽金龟气味结合蛋白AcorOBP11的表达纯化及功能分析

【目的】通过研究铜绿丽金龟(Anomala corpulenta)气味结合蛋白11(odorant binding protein 11,OBP11)与寄主植物挥发物的结合特性,探讨AcorOBP11的功能,为阐明铜绿丽金龟识别寄主植物的嗅觉分子机制打下基础。【方法】设计特异性引物,通过RT-PCR克隆AcorOBP11,分析其序列特征并与相似序列进行对比;将目的基因OBP11连入原核表达载体pET28a后,重组质粒转入大肠杆菌感受态细胞BL21(DE3)。利用IPTG诱导AcorOBP11重组蛋白的表达,超声破碎菌体,取上清液过镍柱,利用重组肠激酶切除His标签后再次过镍柱纯化获得目的蛋白;纯化后的蛋白以1-NPN为荧光探针开展荧光竞争结合试验,测定AcorOBP11蛋白与37种寄主植物挥发物的结合特性;利用Modeller对AcorOBP11进行同源建模,以冈比亚按蚊气味结合蛋白AgamOBP48(PDB ID:4ij7)作为模板,获得其三维结构;利用Autodock半柔性对接将蛋白与化合物对接,模拟AcorOBP11与6种候选寄主植物挥发物的结合情况。【结果】克隆获得了AcorO...     

斜纹夜蛾触角气味结合蛋白基因SlitGOBP2的克隆与序列分析

应用RT-PCR扩增结合RACE技术克隆获得斜纹夜蛾触角普通气味结合蛋白2(GOBP2)基因Slit-GOBP2全序列.SlitGOBP2的阅读框全长489 bp,编码162个氨基酸残基,预测分子质量和等电点分别为18.16 ku和5.43.cDNA和氨基酸序列GenBank登录号分别为EFl59979和ABM54824.SlitGOBP2氨基酸序列含6个保守的半胱氨酸位点,具有GOBP2的典型特征,与16种鳞翅目昆虫GOBP2同源性为94%～75%;编码蛋白呈酸性,整个分子呈亲水性,在第40～60位和100位以后的氨基酸表现亲脂性,蛋白质二级结构主要由a螺旋构成.氨基酸序列系统进化树分析表明,SlitGOBP2与草地夜蛾Spodoptera frugiperda和甘蓝夜蛾Marnestra brassicae的GOBP2同属于一个分支,一致性分别为94.4%和92.0%.昆虫GOBP2分子在体现保守性的同时也体现了进化性.     

小菜蛾气味结合蛋白PxylOBP13基因克隆与序列分析

小菜蛾是为害十字花科蔬菜的重要害虫,干扰其嗅觉识别功能是实现小菜蛾有效治理的重要途径。本研究克隆并鉴定了1个小菜蛾气味结合蛋白基因,命名为PxylOBP13(GenBank登录号为KT156679);该基因开放阅读框全长387bp,编码128个氨基酸;预测蛋白分子量为14.33KDa,等电点为7.55,N端无信号肽序列,有3个疏水性区域,具有气味结合蛋白家族的保守结构域和6个保守的半胱氨酸残基,与6种鳞翅目昆虫的气味结合蛋白氨基酸序列一致性达50%以上。研究结果可为进一步研究小菜蛾气味结合蛋白功能,阐明小菜蛾嗅觉机制,制定科学有效的治理措施提供依据。     

亚洲玉米螟GOBP2的克隆、原核表达及多克隆抗体制备

 【目的】克隆、序列分析和原核表达亚洲玉米螟（Ostrinia furnacalis）GOBP2（OfurGOBP2)的cDNA。【方法】以亚洲玉米螟触角为材料,采用RT-PCR结合RACE方法克隆OfurGOBP2的cDNA序列,并在pGEX-4T-2/BL21（DE3）系统中进行原核表达, 进一步利用制备的抗体检测OfurGOBP2蛋白。【结果】从亚洲玉米螟触角中获得了GOBP2的cDNA序列（GenBank登录号为DQ673101）,序列分析表明,OfurGOBP2开放阅读框489 bp,编码162个氨基酸残基,氨基酸序列中有6个保守的半胱氨酸位点,具有气味结合蛋白的典型特征。一致性分析显示,OfurGOBP2与其它鳞翅目昆虫GOBP2编码的氨基酸一致性较高,表明昆虫的GOBP2在分子进化过程中是保守的。进一步将OfurGOBP2与表达载体pGEX-4T-2连接,转入大肠杆菌BL21（DE3）中,经IPTG诱导成功表达了相对分子质量为41 kD的可溶性融合蛋白。SDS-PAGE分析和Western印迹检测结果表明,OfurGOBP2能够高效表达,并与预测的融合蛋白分子量相符。利用制备的多克隆抗体对亚洲玉米螟GOBP2进行Western-blot分析,证明其能够特异识别OfurGOBP2蛋白。【结论】成功克隆了编码并表达亚洲玉米螟气味结合蛋白GOBP2 的cDNA序列,并制备了多克隆抗体,可用于深入研究亚洲玉米螟GOBP2的结构和功能。