蓖麻蚕不同组织器官中胰蛋白酶抑制剂的种类与分析

胰蛋白酶抑制剂(TI)是鳞翅目昆虫体内广泛存在的一种蛋白酶抑制剂,主要功能是抑制胰蛋白酶的降解。采用非变性聚丙烯酰胺凝胶电泳和胰蛋白酶抑制剂活性染色,对18个蓖麻蚕品种5龄第5天的血液及其它组织中TI种类的分布进行了调查。经碱性聚丙烯酰胺凝胶电泳,在血液中共检测到8种TIs,分别命名为ETI-1~ETI-8,品种间存在多态性分布;在头和脂肪体中分别检测到1种TI;在体壁中检测到3种TIs。经酸性聚丙烯酰胺凝胶电泳,在血液中共检测到4种TIs,分别命名为ETI-b1、ETI-b2、ETI-b3和ETI-b4,品种间种类分布无差异;在血液中检测到的TI包含了在头、脂肪体和体壁中检测到的TI种类。     

家蚕有色茧主要色素物质在幼虫体内的代谢变化

为探讨有色茧色素物质在蚕体内的代谢机制,检测了有色茧主要色素物质的含量及其在家蚕5龄幼虫不同时期中肠、血液、丝腺组织中的消长变化,分析色素物质从中肠进入血液再转运到丝腺的时序差异。有色茧中,黄茧的色素以类胡萝卜素化合物为主,绿茧的色素以黄酮类化合物为主。黄酮类化合物、类胡萝卜素化合物在家蚕5龄幼虫中肠、血液、中部丝腺、后部丝腺中的含量均呈现龄初低、龄末高的趋势,其中,黄酮类化合物在熟蚕组织中的含量是中肠>血液>中部丝腺>后部丝腺;类胡萝卜素化合物在熟蚕组织中的含量是中部丝腺>后部丝腺>中肠>血液。2种色素物质含量变幅最大的是后部丝腺组织,结黄茧蚕和结绿茧蚕的黄酮类化合物分别增加406.55%、202.50%,类胡萝卜素化合物分别增加211.80%、250.84%。黄酮类化合物在5龄幼虫丝腺组织的绝对含量是结绿茧蚕大于结黄茧蚕,类胡萝卜素化合物在5龄幼虫丝腺组织的绝对含量是结黄茧蚕显著大于结绿茧蚕,与在不同颜色蚕茧中检测到的2种色素物质含量一致。研究结果提示:黄酮类化合物在5龄幼虫中肠组织中积累较多,类胡萝卜素化合物在丝腺组织中积累较多;丝腺组织中2种色素物质的含量与茧色密切相关;来自桑叶中的2种色素物质经中肠消化吸收后,再通过血液进入丝腺组织并产生累积效应。     

蚕学外文学术论文摘要选译

纤维蛋白酶及其参与家蚕丝腺发育调控生理抑制功能研究.纤维蛋白酶是一种早期在家蚕丝腺中鉴定出的组织蛋白酶L-半胱氨酸蛋白酶,在家蚕化蛹前期丝腺经历细胞凋亡和重塑时表现出高降解活性。西南大学赵萍研究小组在体外重组表达了纤维蛋白酶原并将其激活。结果表明纤维蛋白酶在pH 4.0、42 ℃条件下显示出最佳水解活性。该研究小组还发现了一种生理抑制剂——家蚕半胱氨酸蛋白酶抑制剂(BCPI),BCPI 对纤维蛋白酶具有强烈的抑制作用,抑制反应是由非共价复合物的形成引起的。这与之前报道的丝氨酸蛋白酶抑制蛋白18(Serpin18)抑制纤维蛋白酶的方式不同。表达谱和免疫定位分析表明,纤维蛋白酶通过降解丝蛋白和参与丝腺特定位置的凋亡/重塑来调控丝腺发育。此外,纤维蛋白酶及其抑制剂BCPI 和Serpin18的时期表达谱的比较分析表明,这些抑制剂通过调节从5 龄到早期上蔟阶段的纤维蛋白酶的活性来参与丝腺发育。这些发现提高了研究学者对丝腺发育中蛋白酶的调节机制及其抑制剂的认识。     

不同产丝量家蚕品系后部丝腺的蛋白质组学分析

家蚕幼虫后部丝腺是合成和分泌丝素蛋白的重要器官。为从蛋白质水平探究不同家蚕品系产丝量差异的原因,应用蛋白质组学研究方法,选取3个产丝量有较大差异的家蚕品系Ndx、大造和21-872为材料,通过双向电泳和基质辅助激光解析电离飞行时间质谱(MALDI-TOF-MS)技术对各品系5龄第5天幼虫后部丝腺表达的差异蛋白进行鉴定,查找与丝蛋白合成相关的蛋白质。结果表明,茧丝突变品系Ndx后部丝腺的蛋白质表达水平与普通丝量品系大造和高丝量品系21-872有差异,差异表达蛋白种类主要为应激反应相关蛋白、能量相关蛋白、蛋白质合成相关蛋白和一些酶类,其中核糖体磷酸化蛋白P0和P2、蛋白质二硫化物异构酶、丝素轻链蛋白Fib-L以及丝素蛋白P25等在Ndx后部丝腺的含量明显低于其它2个品系。推测在茧丝突变品系Ndx的后部丝腺中,上述蛋白质表达量的变化可能是导致其不能正常吐丝结茧的原因。     

野桑蚕和不同家蚕品系幼虫体内1-脱氧野尻霉素含量测定

采用反相高效液相色谱(RP-HPLC)-紫外检测法测定了野桑蚕和不同品系家蚕体内的1-脱氧野尻霉素(1-DNJ)含量,并调查了家蚕5龄幼虫不同组织不同生长时期1-DNJ含量的变化。野桑蚕与家蚕、家蚕不同品系间的1-DNJ含量存在极显著差异:野桑蚕全蚕粉中1-DNJ含量最高,质量分数平均为0.427 8%;家蚕以黄血蚕最低,平均0.220 5%。家蚕5龄幼虫不同组织的1-DNJ含量也存在明显差异:家蚕血干粉中的1-DNJ含量最高,质量分数达0.848 7%;其次是中肠、体壁和脂肪体组织,分别为0.512 2%、0.472 2%、0.308 5%;而在丝腺中几乎检测不出1-DNJ。家蚕5龄幼虫体内1-DNJ含量随发育时期呈明显变化,5龄第4天含量最高,达0.329%,第5天以后迅速下降。     

家蚕丝氨酸蛋白酶抑制剂基因serpin16的表达规律及体外重组表达

家蚕(Bombyxmori)的丝腺是丝蛋白合成分泌的场所,存在多种丝氨酸蛋白酶抑制剂。为探究家蚕丝蛋白的合成和保护机制,采用半定量RT-PCR的方法调查家蚕丝氨酸蛋白酶抑制剂基因serpin16在家蚕不同发育时期和5龄第5天幼虫各个组织器官中的表达特征,结果表明家蚕serpin16基因仅在4眠-5龄第6天的发育期表达,并且仅在丝腺中特异表达,其中在中部丝腺前区转录水平最高,而在中部丝腺中区和后区的转录水平较低;进一步构建pGEX-4T-1-serpin16原核表达载体,并转化至大肠杆菌(Eschevichia coli)BL21(DE3),经IPTG诱导获得融合蛋白,纯化后得到单一的目的蛋白。家蚕serpin16基因在幼虫丝腺的特异表达模式提示其可能与家蚕的吐丝过程密切相关,推测该基因在维持丝腺稳定的泌丝环境中发挥重要作用。     

地方品种南丹白裤瑶蚕采用平板与折蔟上蔟吐丝的对比试验

南丹白裤瑶族人有饲养地方家蚕品种南丹白裤瑶蚕制作平板丝的习俗。对南丹白裤瑶蚕使用平板上蔟和使用折蔟上蔟的平板丝吐出率、化蛹率、化蛾率等进行试验调查,并以普通家蚕品种两广二号为对照,结果表明：将瑶蚕用平板上蔟吐平板丝时,吐丝量和蛹、蛾期的生命率指标均优于用折蔟上蔟营茧,而两广二号的表现与瑶蚕相反;相同上蔟条件下,瑶蚕相对于结茧吐丝的平板丝吐出率为140.25%,极显著高于两广二号;瑶蚕在折蔟中营茧时,双宫(多宫)茧率显著高于对照品种两广二号。试验证实瑶蚕是一个适宜吐平板丝的家蚕地方品种,且好结双宫(多宫)茧。     

蜕皮激素对家蚕几个器官蛋白质合成活性的影响

用3H-甘氨酸参入法研究了家蚕五龄幼虫丝腺、脂肪体和中肠等器官白质合成活性的动态变化及蜕皮激素(简称MH)的影响。研究结果表明,五龄前期一次添食和每天连续添食MH能显著提高后部丝腺丝心蛋白和脂肪体蛋白质的合成活性,而抑制中肠蛋白质和五龄中后期中部丝腺丝胶蛋白的合成活性。此结果,为阐明MH对蚕体蛋白质合成的调控作用提供了直接的证据。     

家蚕烟酰胺腺嘌呤二核苷酸激酶基因(BmNADK)的高温应激表达分析

烟酰胺腺嘌呤二核苷酸激酶(NAD kinase,NADK)是生物体内氧化还原调节和氧化应激反应的重要酶类。以对高温耐受性不同的家蚕品种的5龄幼虫为材料,进行34℃连续高温处理和42℃高温冲击3 h处理,通过实时荧光定量PCR检测家蚕NADK基因(Bm NADK)在雌蚕和雄蚕的脂肪体、中肠、丝腺3个器官组织中的表达水平,探究该基因是否与家蚕对高温的应激反应有关。结果显示,5龄期2种高温环境胁迫均可引起Bm NADK基因在蚕体3个器官组织中上调表达,其中在脂肪体表达的上调最为显著,且雄蚕脂肪体中的上调表达明显高于雌蚕,当恢复常温环境条件时,Bm NADK基因在蚕体组织的表达量也随之下降;高温胁迫下Bm NADK基因在耐高温家蚕品种7532幼虫组织中的表达量高于对高温耐受性差的品种皓月。研究结果显示Bm NADK基因与家蚕对高温的应激反应相关,在耐高温家蚕品种及雄蚕体内的应激表达水平相对较高。     

添食不同含氮物质对家蚕产丝量及丝素蛋白基因表达的影响

给家蚕5龄幼虫分别添食大豆蛋白、NH4Cl和尿素后,调查家蚕产丝量的变化,并采用实时荧光定量PCR(qRT-PCR)方法检测蚕体丝腺组织中丝素重链基因(fib H)的表达变化,探究适合用于提高家蚕产丝量的含氮物质。5龄起蚕连续6 d按照0.45 mg/(头·d)的剂量添食尿素后,茧层率比对照组增加15.7%,且幼虫的体质量及丝腺体积都比对照组有所增加;5龄幼虫添食大豆蛋白和NH4Cl后茧层率无明显增加。qRT-PCR检测5龄起蚕按照上述剂量添食尿素120 h后,后部丝腺中fib H的表达量比对照组增加了1.5倍。上述结果再次证实了家蚕5龄幼虫添食尿素后可以增加产丝量,并且表明尿素可以促进蚕体后部丝腺中fib H基因的表达。     

家蚕miR-0047对丝胶蛋白基因BmSer-1表达的调控作用研究

对家蚕中部丝腺小RNA高通量测序获得若干新miRNA,生物信息学分析发现Bmo-miR-0047可能对家蚕丝胶蛋白基因Bm Ser-1有调控作用。设计特异性茎环引物,利用半定量RT-PCR检测分析家蚕5龄3 d幼虫丝腺(包括前、中、后部丝腺)、头部、脂肪体、表皮、中肠、马氏管、精巢/卵巢、血淋巴细胞和气管等12个器官组织中Bmo-miR-0047的表达情况。结果显示,中部丝腺中Bmo-miR-0047的相对表达量明显高于其他组织,说明在家蚕5龄幼虫期Bmo-miR-0047对Bm Ser-1基因的表达调控存在时空特异性。为了进一步分析Bmo-miR-0047对Bm Ser-1基因表达的调控作用,构建重组表达载体pc DNA3.0(ie1-egfp-pri-miR-0047-SV40)和p GL3(A3-luc-Bm Ser-1 3'UTR-SV40),并以海肾荧光素酶报告质粒pRL-CMV为内参,利用家蚕卵巢培养细胞Bm N进行共转染。转染后检测发现实验组Bm N细胞中的荧光素酶活性与对照组相比显著减弱,表明Bmo-miR-0047在体外培养细胞中对Bm Ser-1基因的表达具有负调控作用。     

制作平面丝家蚕的饲养与上蔟技术

本文介绍家蚕平面丝的饲养与上蔟技术。饲养阶段按常规技术操作进行,但需特别注意蚕儿发育整齐度和健康度,以免迟熟蚕的粪尿和病死蚕污染平面丝;上蔟阶段从蔟具准备、蔟中环境和技术管理均有别于常规吐丝营茧的技术要求。     

不同上蔟温度对丝物质残存量影响的探索

实验对782×(734·781)雌雄熟蚕的丝腺重量及上蔟温度为30℃、27℃、24℃、21℃时雌、雄蚕的丝物质残存量、全茧量、茧质量、干壳量、茧形大小和茧层厚薄等七个指标,进行了系统的调查、分析。结果表明:(一)不同上蔟温度的丝物质残存量不同,27℃区>24℃区>30℃区>21℃区,各区都是雌大于雄。(二)不同上蔟温度对丝物质残存量的开差和离中数,如以熟蚕丝腺重为准,则24℃区比熟蚕增大一倍为最小,21℃区次之,30℃区又次之,27℃区最大,几乎比熟蚕增大两倍。(三)不同上蔟温度中结的茧也有差别,21℃区茧小而薄,24℃区茧小而厚,27℃、30℃区茧大而薄。(四)实验表明,24℃是家蚕吐丝结茧的最佳温度,丝物质残存量较少,吐丝量最多。27℃次之,30℃第三,21℃最差。     

杀虫剂辛硫磷诱导家蚕脂肪体蛋白的表达特征及SerB基因的组织转录活性分析

为了从蛋白质水平探讨家蚕对有机磷杀虫剂的抗性机制,采用双向电泳结合基质辅助激光解析电离飞行时间质谱技术,分析家蚕5龄中期幼虫在添食杀虫剂辛硫磷前后脂肪体蛋白的表达特征。经ImageMaster6.0软件分析表明,对照组共检测到465个蛋白点,实验组检测到396个蛋白点,其中能匹配的蛋白点有348对,匹配率为73.54%。对特征蛋白进行质谱分析,已鉴定的蛋白包括磷酸丝氨酸转氨酶(SerB)和5'-甲硫腺苷磷酸化酶(MTAP)。采用半定量RT-PCR分析家蚕5龄幼虫添食辛硫磷后脑、中肠、丝腺、脂肪体、精巢、马氏管等6个组织器官中SerB基因mRNA的转录水平,结果与对照组相比均呈现上调趋势,其中在脑组织的转录水平上调尤为明显,在脂肪体中的转录水平上调与其蛋白的表达上调一致。受辛硫磷诱导的影响,家蚕5龄中期幼虫脂肪体的蛋白数目减少,SerB基因在各组织器官增量表达,推测可能与蚕体对农药的代谢解毒作用有关。     

家蚕高蛋白血症模型建立及其丝腺细胞凋亡的特点研究

以阻止熟蚕吐丝的方法建立家蚕高蛋白血症模型,研究模型家蚕丝腺退化过程中细胞程序性死亡的特点,探索家蚕高蛋白血症模型的发病机制。形态解剖学观察显示,模型家蚕的丝腺退化过程延长了2倍时间;组织切片HE染色显示,模型家蚕的中部丝腺和后部丝腺都出现了退化启动推迟的现象。对家蚕组织解体退化信号通路相关基因表达水平的检测显示,模型家蚕丝腺细胞中自噬信号基因Atg6和Atg8的转录水平显著低于对照组家蚕,而凋亡信号基因Dronc的转录水平则显著高于对照组家蚕。免疫组化染色显示,模型家蚕丝腺细胞中凋亡启动蛋白Caspase-3在丝腺退化过程中持续表达。研究结果表明高蛋白血症模型家蚕丝腺细胞的凋亡活动增强,而丝腺退化延缓与自噬作用启动延迟有关。     

家蚕细胞周期素家族基因的克隆及结构特征与表达分析

细胞周期素(cyclin)是推进细胞周期进程最主要的调控因子之一,并与个体发育及肿瘤形成等有关。为研究细胞周期素家族基因在家蚕组织中的表达情况,利用家蚕基因组数据库信息设计引物克隆了家蚕细胞周期素家族的5个基因,对基因序列结构的分析结果表明,cyclinA、cyclinB、cyclinB3基因分别有7个外显子,cyclinE基因有8个外显子,cyclinL1基因只有1个外显子;cyclinA及cyclinE基因存在较多的剪切方式,cyclinA主要包含大小为2 141和2 173 bp的2种转录本,其变化在第7外显子,cyclinE则含有1 422、1 290及1 194 bp等大小不同的序列,变化集中于第5～7外显子,而cyclinB、cyclinB3及cyclinL1基因则相对稳定。克隆的家蚕细胞周期素家族基因的组织表达存在差异:cyclinA基因只在精巢中表达,cyclinB3基因只在精巢和卵巢中有明显的表达,cyclinE基因在丝腺、脑、脂肪体、中肠、马氏管、精巢、卵巢及血液8种组织都有表达,cyclinB和cy-clinL1基因在除丝腺或血液外的其他7种组织检测到表达。研究结果为进一步探究不同细胞周期素在昆虫蜕皮、变态等生理过程中的功能提供了参考。     

家蚕经菊酯类农药诱导后脂肪体蛋白的表达谱及烯醇酶基因的组织转录活性

为了从蛋白质水平探讨家蚕对菊酯类农药的抗性机制,采用双向电泳结合基质辅助质量飞行时间质谱(MALDI-TOF-MS)技术,分析家蚕5龄幼虫经氯氰菊酯诱导前后脂肪体蛋白的表达特征。采用ImageMaster6.0软件分析表明,对照组共检测到432个蛋白点,诱导实验组检测到369个蛋白点,其中能匹配的蛋白点有342对,匹配率为76.68%。对特征蛋白进行MALDI-TOF-MS分析鉴定的蛋白包括烯醇酶、线粒体醛脱氢酶、伴侣素、肌动蛋白、gag-like蛋白。烯醇酶(enolase)是糖酵解过程中极为重要的酶类。采用半定量RT-PCR对经氯氰菊酯诱导后的家蚕脑、中肠、丝腺、脂肪体、精巢、马氏管、血液等7个组织器官的烯醇酶基因进行表达分析,结果表明,烯醇酶基因转录水平在7个组织器官中都呈现下调趋势,分别下调了13.79%、10.71%、22.48%、7.40%、27.00%、11.50%、14.52%,其中脂肪体的烯醇酶基因表达和蛋白的表达下调一致。受菊酯类农药诱导的影响,家蚕5龄幼虫脂肪体蛋白的数目减少,烯醇酶基因在各组织器官减量表达,提示可能与蚕体的基础生理代谢受到抑制有关。     

外源蜕皮激素和保幼激素类似物对家蚕丝腺蜕皮激素受体基因表达活性的影响

为了进一步探讨外源蜕皮激素（Moulting hormone,MH）和保幼激素类似物（Juvenile hormone analogue,JHA）处理家蚕的增丝机理,本试验分别于5龄24h注射植源性MH和5龄72h注射JHA,采用半定量RT-PCR方法,测定了蜕皮激素受体（ecdysone receptor,EcR）（BmEcR-B1型）基因在家蚕5龄不同发育时期在中部丝腺和后部丝腺中表达量的变化。结果表明,正常对照家蚕丝腺中,EcR基因的表达均在5龄前期表达量较低,中后期表达量较高,但丝腺不同部位,表达模式不同。5龄24h用MH处理后,无论是中部丝腺还是后部丝腺,EcR基因的表达活性与对照组相比,总体上均是先上调后下降;而5龄72h用JHA处理,EcR基因的表达一直到对照熟蚕前均低于对照区;但两种处理区在对照区熟蚕之后仍有不同程度的表达。说明外源激素可通过影响MH受体基因的表达,从而影响了MH信号转导,进一步影响丝蛋白的合成。     

H~3—标记昆虫保幼激素类似物对家蚕增丝机制之研究(简报)

1973年以来应用昆虫保幼激素类似物(IHA)养蚕获得稳定的增丝效果,IHA能提高家蚕消化液中胰蛋白酶及淀粉酶的活性,又能提高后部丝腺中DNA-P及RNAP的代谢,从而促进后部丝腺的谷氨酸-丙酮酸转氨酶的活性,为增加绢丝蛋     

小鼠胃内消化对胰蛋白酶抑制剂活性影响的初步研究

为探讨不同剂量胰蛋白酶抑制剂(trypsin inhibitor,TI)在高等动物胃内消化作用下,活性的保持程度和对消化系统中胰蛋白酶(trypsin,TP)活性及分泌的影响,应用酶联免疫吸附试验(ELISA)测定十二指肠内容物及肠腺和胰腺中TP活性.结果显示,3个剂量TI均造成小鼠体重增长显著下降(P＜0.05)；十二指肠内容物及肠腺中TP活性随TI剂量增加而降低并呈正相关性,低剂量TI组为显著降低(P＜0.05),中、高剂量TI组均为极显著降低(P＜0.01)；胰腺TP活性在不同剂量TI作用下发生变化但不呈正相关性,低剂量TI组极显著降低(P＜0.01),中剂量TI组极显著升高(P＜0.01)而高剂量TI组显著升高(P＜0.05).本试验所设置的3个剂量TI在高等动物胃内消化作用下,没有被完全分解,保持了一定的活性并对试验动物的消化能力产生了负面影响.