Bt毒素相关受体的研究进展

最近,苏云金芽孢杆菌毒素相关受体的研究取得了一些突破,提出了Bt毒素新的作用模型,并发现了Bt毒素一类新的受体。本文综述了相关研究的最新进展。     

氨肽酶N(APN)与鳞翅目昆虫对Bt抗性的关系

使用Bt Cry毒素防治农业害虫是作物生产上的一个革命性的进步,受体与Bt杀虫蛋白结合能力的改变可能是昆虫对Bt产生抗性的主要原因。氨肽酶N(aminopeptidase N,APN)是一类存在于昆虫中肠内的Bt毒素受体蛋白,通过讨论APN与Bt毒素的结合作用,综述了APN基因变异与鳞翅目昆虫Bt抗性相关的分子机理,并介绍了(Bt)Cry毒素与APN相关的作用方式新模型。     

红曲菌氨肽酶产酶条件的优化

通过单因子筛选试验和正交试验对红曲菌产氨肽酶的液体发酵培养基进行优化,结果表明,最佳液体发酵培养基组成为90.0g/L蛋白胨、25.0g/L可溶性淀粉、0.5g/L硫酸镁。稳定性试验验证证明,以最佳培养基发酵,氨肽酶酶活力高,平均酶活力为376.9U/mL。     

棉铃虫氨肽酶N基因片段克隆、表达和内源蛋白检测

氨肽酶N（APN）是苏云金芽孢杆菌杀虫毒素Cry在昆虫中肠中的一个重要受体。研究氨肽酶N在昆虫中肠中的分布特征对于阐明Cry毒素的杀虫机理和昆虫对Cry毒素的抗性机理具有重要的意义。通过RT-PCR的方法从棉铃虫中肠上皮细胞中克隆得到氨肽酶N的基因片段APN1551,并诱导表达纯化得到其重组蛋白APN517。以此蛋白为抗原,制备其抗血清。用该抗血清能检测到棉铃虫中肠上皮细胞中的APN蛋白。为研究Cry毒素的作用机理奠定基础。     

美国白蛾hcapn3基因的克隆及HcAPN3蛋白与Cry1Ac结合特性分析

通过比对分析已知昆虫氨肽酶N(aminopeptidase N,APN)氨基酸序列并结合本实验室的美国白蛾(Hyphantria cunea)中肠iTRAQ结果,设计了hcapn3基因特异引物,获得hcapn3基因片段。通过RACE-PCR技术获得美国白蛾中肠氨肽酶N基因(hcapn3)全长序列(GenBank登录号为KJ013598)。Blastp分析表明,获得的氨肽酶属于氨肽酶N3家族,命名为HcAPN3。序列分析显示HcAPN3包括952个氨基酸残基,具有典型的谷氨酸锌化氨肽酶(Gluzincin)结构域和羧基端(ERAP1_C)结构域。利用Bac to Bac表达系统在昆虫细胞中表达108kDa的HcAPN3蛋白。在原核表达系统中表达58kDa的Gluzincin结构域和49kDa ERAP1_C的结构域蛋白。Ligand Blot分析结果显示,HcAPN3蛋白及Gluzincin结构域可与Cry1Ac蛋白特异性结合,但ERAP1_C结构域未能与Cry1Ac结合。本研究首次克隆了美国白蛾氨肽酶基因并分析了HcAPN3与Cry1Ac的结合特性,为下一步功能研究提供基础。     

昆虫氨肽酶N的研究进展

氨肽酶N(aminopeptidase N,APN)是一种偏好水解蛋白或寡肽N端中性氨基酸的酶,广泛分布于动植物中。在昆虫中,APN主要分布于中肠刷状缘膜上,涉及食物蛋白的消化以及Bt毒素对靶标害虫的作用。从APN的结构特征和分类地位、APN的分离纯化及其酶活性位点与结合位点的相关性、APN同工酶的区分特征及系统发育关系、APN同工酶的基因功能、不同APN同工酶在昆虫体内的分布及表达量、APN基因功能最新研究方法和结果以及APN与昆虫抗药性的关系等方面概述了昆虫APN的最新研究进展。鉴于昆虫体内受体的多样性、复杂性及当前研究手段的局限性,对APN功能的全面了解还有赖于研究方法的改进和提高而逐步深入。     

杠柳新苷类化合物对东方黏虫的杀虫活性及对中肠细胞刷状缘膜囊泡3种特征酶活性的影响

为了研究和阐明杠柳新苷类杀虫活性化合物对东方黏虫的杀虫活性及作用靶标,采用载毒叶片饲喂法测定比较了6个杠柳新苷类化合物 (PSA、PSD、PSE、PSF、PSP和PST) 对3龄东方黏虫Mythimna separata Walker幼虫的毒力;应用MgCl₂沉淀差速离心法制备东方黏虫中肠细胞刷状缘膜囊泡 (BBMV) 基础上,测定了6个化合物对东方黏虫幼虫中肠细胞BBMV中3种特征酶——氨肽酶、碱性磷酸酶及V-ATP酶活性的影响。结果表明:杠柳新苷P (PSP) 和T (PST) 对3龄东方黏虫幼虫表现出较高的杀虫活性,其24 h的致死中浓度(LC₅₀值) 分别为1.60和1.23 mg/mL,杠柳新苷A (PSA)、D (PSD) 和F (PSF) 仅表现出微弱的杀虫活性 (LC₅₀ > 20 mg/mL),而杠柳新苷E (PSE)则无明显杀虫活性。酶活性测定结果表明,6个杠柳新苷类化合物对氨肽酶和碱性磷酸酶活性均没有明显的抑制作用,而高杀虫活性化合物PSP和PST则可浓度依赖地抑制V-ATP酶活性。推测杠柳新苷类杀虫活性化合物的作用靶标与V-ATP酶有密切关系。     

鸡氨肽酶N基因转染BHK-21细胞后IBV感染情况的改变

构建了带绿色荧光蛋白基因及鸡氨肽酶N全长基因的真核表达重组载体,重组载体转染BHK-21细胞后12h开始可见绿色荧光,36h荧光最强,试验中转染24h后感染IBV鸡胚肾细胞适应毒,72h收获病毒接下一次转染的BHK-21细胞,如此在转染细胞上连续传5代,用间接免疫荧光检测各代次病毒感染转染BHK-21细胞,可见随着代次增加,感染程度增加;病毒毒力EID50逐渐增加,第5代时原病毒毒力基本恢复,半定量RT-PCR检测各代次病毒也可见病毒含量逐渐增加。结果表明,鸡氨肽酶N转染至IBV非易感的BHK-21细胞系后,BHK-21细胞变得对IBV敏感,鸡氨肽酶N可能用作IBV感染的细胞受体。     

CrylAb敏感和抗性亚洲玉米螟氨肽酶N基因的克隆及序列差异分析

研究亚洲玉米螟(Ostrinia furnacalis)对Cry1Ab产生抗性的分子机理,对今后制定和实施合理的抗性治理策略具有重要的意义。本研究通过PCR方法克隆和测序,鉴定了Cry1Ab敏感-抗性亚洲玉米螟幼虫中肠氨肽酶N(APN)基因家族的一个成员Ofapn3,其cDNA全序列长3591bp,开放阅读框包括3045bp,编码1014个氨基酸。预测蛋白质分子量为115.1kD,等电点(pI)为4.44。其推导的氨基酸序列中具有鳞翅目昆虫氨肽酶典型结构特征,即N-末端具有18个氨基酸的剪切信号肽,谷氨酸锌化氨肽酶保守结构GAMEN,锌结合位点HEXXHX18E,C-末端具有22个氨基酸的糖基磷脂酰肌醇(GPI)锚信号肽。系统分类归为第3支系。与欧洲玉米螟(Ostrinia nubilalis)的Onapn3(GenBank登录号:ABL01483)同源性为96.6%。与Cry1Ab敏感亚洲玉米螟cDNA相比,抗性品系的开放阅读框中有40个碱基发生了点突变,导致氨基酸序列中有10个氨基酸改变。其中Ser735在抗性品系中突变为Pro的现象在抗性棉铃虫APN3的氨基酸突变中也被检测到。鉴定的Cry1Ab敏感和抗...     

捻转血矛线虫H11蛋白提取及其氨肽酶活性分析

试验对体外培养的捻转血矛线虫L4期幼虫和自然感染的成虫的H11天然蛋白分别进行了提取和纯化,并进一步测定了其氨基肽酶活性及酶抑制剂敏感性,为利用捻转血矛线虫天然抗原进行疫苗研制进行了初步探索。结果表明,H11蛋白在L4期幼虫和自然感染成虫体内均有表达,且具有氨肽酶M(ApM)活性和氨肽酶A(ApA)活性,其酶活性能被EDTA及邻二氮杂菲等哺乳动物氨肽酶抑制剂所抑制。H11蛋白是寄生阶段虫体的一种酶类,在对H11蛋白进行操作时,应按照相应的酶处理方法进行,以防变性,影响抗原免疫效果。