【摘 要】
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双翅目果蝇Drosophila melanogaster和蚊子Culex pipiens的成虫滞育,以及麻蝇Sarcophaga crassipalpis的蛹滞育的研究结果证实了胰岛素信号参与滞育调控。胰岛素信号通路中信号分子的酪氨酸磷酸化作用可以调节胰岛素信号,因而蛋白酪氨酸磷酸酶（PTPs）和蛋白酪氨酸激酶（PTKs）的相互协调作用被认为是调节胰岛素信号的重要调控因素。活性氧（ROS）参与酪氨
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双翅目果蝇Drosophila melanogaster和蚊子Culex pipiens的成虫滞育,以及麻蝇Sarcophaga crassipalpis的蛹滞育的研究结果证实了胰岛素信号参与滞育调控。胰岛素信号通路中信号分子的酪氨酸磷酸化作用可以调节胰岛素信号,因而蛋白酪氨酸磷酸酶（PTPs）和蛋白酪氨酸激酶（PTKs）的相互协调作用被认为是调节胰岛素信号的重要调控因素。活性氧（ROS）参与酪氨酸激酶受体（RTK）的反式激活过程,抑制PTPs活性,胰岛素受体即属于RTKs,而过氧化物酶PRX5可以清除活性氧。因此,为证实飞蝗中存在PRX5→ROS→PTP1B/PTK→胰岛素信号→滞育的调控路径,我们对飞蝗雌成虫PRX5、PTP1B、PTK基因进行了RNAi,并且使用PTP1B抑制剂PTP1B-IN-1和PTK抑制剂染料木黄酮处理了飞蝗雌成虫,在转录水平和蛋白水平上影响了PTP1B/PTK的表达,观察下游胰岛素信号途径和子代蝗卵滞育的变化,结果表明PRX5、PTP1B负调控胰岛素信号途径,促进滞育诱导条件下蝗卵滞育,PTK激活胰岛素信号途径,抑制滞育诱导条件下蝗卵滞育,证实了飞蝗胰岛素信号参与调控卵滞育,且胰岛素受体存在依赖活性氧的反式激活作用,为更深入理解飞蝗滞育机制提供理论基础,提供新的生物农药靶标位点。具体结果如下:1.干扰飞蝗雌成虫PRX5、PTP1B基因,非滞育条件下,胰岛素信号途径基因IR、IRS、PI3K、Akt转录水平显著增加,蝗卵滞育率均为0;滞育诱导条件下,胰岛素信号途径基因IR、IRS、PI3K、Akt转录水平显著增加,蝗卵滞育率显著降低。2.干扰飞蝗雌成虫PTK基因,非滞育条件下,胰岛素信号途径基因IR、IRS、PI3K、Akt转录水平显著降低,蝗卵滞育率均为0;滞育诱导条件下,胰岛素信号途径基因IR、IRS、PI3K、Akt转录水平显著降低,蝗卵滞育率显著增加。3.PTP1B抑制剂PTP1B-IN-1处理飞蝗雌成虫,非滞育条件下,胰岛素信号途径基因IR、IRS、PI3K、Akt转录水平显著增加,胰岛素受体及受体底物磷酸化水平显著增加,糖原和海藻糖含量均显著增加,甘油三酯、饱和脂肪酸、不饱和脂肪酸含量显著下降,蝗卵滞育率均为0;滞育诱导条件下,胰岛素信号途径基因IR、IRS、PI3K、Akt转录水平显著增加,胰岛素受体及受体底物磷酸化水平显著增加,海藻糖含量显著增加,糖原含量显著减少,甘油三酯、不饱和脂肪酸含量显著减少,饱和脂肪酸含量显著增加,蝗卵滞育率显著降低。4.PTK抑制剂染料木黄酮处理飞蝗雌成虫,非滞育条件下,胰岛素信号途径基因IR、IRS、PI3K、Akt转录水平显著降低,胰岛素受体及受体底物磷酸化水平显著降低,海藻糖含量显著减少,糖原含量显著增加,甘油三酯、饱和脂肪酸、不饱和脂肪酸含量均显著减少,蝗卵滞育率为0;滞育诱导条件下,胰岛素信号途径基因IR、IRS、PI3K、Akt转录水平显著降低,胰岛素受体及受体底物磷酸化水平显著降低,海藻糖含量明显减少,糖原含量明显增加,甘油三酯含量明显增加,饱和脂肪酸含量明显减少,不饱和脂肪酸明显增加,滞育率显著增加。5.PRX5在毕赤酵母GS115中表达得到活性重组蛋白,注射到飞蝗雌成虫中,非滞育条件下蝗卵滞育率均为0,滞育诱导条件下蝗卵滞育率显著增加。
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