菜粉蝶、萝卜蚜化学感受蛋白的基因克隆与表达

来源 :华南农业大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:asd_012
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
近年来,昆虫化学感受蛋白(chemosensory proteins,CSPs)研究颇受关注,在生化特性、分子结构、生理功能和研究方法等方面均取得了一系列重要进展,为阐明昆虫与环境之间的信息联系本质,开拓害虫防治和益虫利用新途径提供了重要基础。本论文对菜粉蝶(Pieris rapae)的PrapCSP和萝卜蚜(Lipaphis erysimi)的LeryCSP两个基因进行了克隆,并对PrapCSP和LeryCSP进行了原核表达研究。 比较已报道的鳞翅目昆虫和同翅目昆虫的化学感受蛋白的基因序列,根据保守区分别设计了两个基因的引物,再分别以菜粉蝶和萝卜蚜的总RNA为模板,利用RT-PCR和RACE技术,分别克隆得到PrapCSP和LeryCSP cDNA的全长序列。序列测定和结构分析表明:PrapCSP的阅读框全长为378bp,编码125个氨基酸残基,预测分子量和等电点分别为14.30kD和6.31;LeryCSP的阅读框全长438bp,编码145个氨基酸残基,预测分子量和等电点分别为16.57kD和9.03。 氨基酸序列同源性分析表明,克隆获得的PrapCSP和LeryCSP基因是未报道基因,GenBank登录号分别为EU136569和EU077498。两个基因的氨基酸序列中分别有4个保守的半胱氨酸位点。推导的氨基酸序列与已报道的几种化学感受蛋白高度同源(PrapCSP:66.4%~3008%;LeryCSP:91.7%~35.9%)。 运用生物信息学技术对推测的PrapCSP和LeryCSP的氨基酸组成和亲脂性进行了分析,蛋白组成的酸性氨基酸所占蛋白质分子量分别为19.07%、13.70%,利用频率分别为17.60%、13.10%;碱性氨基酸所占蛋白质分子量分别19.60%、20.35%,利用频率分别为16.80%、17.24%:极性氨基酸所占蛋白质分子量分别为23.55%、28.03%,利用频率分别为22.40%、26.90%;疏水性氨基酸所占蛋白质分子量分别为30.39%、32.13%,利用频率分别为33.60%、35.17%。整个蛋白分子呈亲水性,但在成熟蛋白序列中菜粉蝶在第0-20位、40-45位、85-90位和120-125位氨基酸表现较强亲脂性;萝卜蚜在第0-20位、30-33位、45-60位氨基酸表现较强亲脂性。预测了蛋白质二级结构,主要由α螺旋构成;采用同源模建方法,初步预测了蛋白质三级结构,PrapCSP和LeryCSP高度折叠,整个分子呈球状,主要由α螺旋构成。并利用PrapCSP和LeryCSP的最佳结构模型分别与闹羊花素Ⅲ、骆驼蓬碱和鱼藤酮进行了分子对接,PrapCSP可以与闹羊花素Ⅲ、骆驼蓬碱和鱼藤酮对接成功,而LeryCSP只与骆驼蓬碱对接成功。 构建了PrapCSP和LeryCSP基因原核表达载体pET28a-PrapCSP和pET28a-LeryCSP,经SDS-PAGE分析表明,IPTG诱导后,PrapCSP和LeryCSP都能在大肠杆菌BL21(DE3)中表达,其中PrapCSP电泳检测到一条约14kDa大小的外源蛋白,LeryCSP电泳检测到一条约16kDa大小的外源蛋白,与预测的融合蛋白分子量大小相当,蛋白表达量很大。PrapCSP表达得到蛋白以可溶性蛋白的形式存在,但是LeryCSP表达得到蛋白以包涵体的形式存在。本研究中将菜粉蝶成虫化学感受蛋白PrapCSP和萝卜蚜化学感受蛋白的LeryCSP整合入原核表达载体表达,得到的重组蛋白为下一步获得大量PrapCSP和LeryCSP重组蛋白,进一步研究PrapCSP和LeryCSP蛋白的结构及与配体的结合关系提供了基础。 在系统研究的基础上,对总RNA提取对基因克隆结果的影响、氨基酸序列特点、蛋白三级结构与某些非挥发性植物次生物质的结合、原核表达过程中包涵体的出现等进行了讨论,初步明确了昆虫化学感受蛋白的结构特点以及与某些非挥发性植物次生物质的结合方式,为研究昆虫的产卵忌避作用机制,开发基于作用靶标的新型、高效、安全的“昆虫产卵忌避剂”提供理论基础。
其他文献
湖北省深入学习贯彻习近平生态文明思想,自觉践行“共抓大保护、不搞大开发”理念,始终坚持以长江经济带绿色发展推动湖北高质量发展.近年来,省政协持续关注沿江“三磷”(磷
期刊
红火蚁(Solenopsis invicta Buren)被列为世界上最危险的100种入侵有害生物之一。从海洋放线菌中寻找新的具有自主知识产权的生物杀虫剂用于红火蚁的控制意义重大。本研究从
近年来,我国体育院校相继开设了英语专业,体育英语课程成为体育院校英语专业的特色和主打课程.作为英语专业唯一一门带有“体”字头的课程,其肩负着英语专业高级英语教学和体
在互动教学中通过学生的“做中学”,充分挖掘学生的潜力,使学生较好地掌握基于信息技术环境的学习方式,也为学生的终身学习打好坚实基础。授人“渔”比授人“鱼”的优势显然就在
稻瘟病菌(Magnaporthe oryzae)引起的稻瘟病是水稻生产上的重要病害,严重威胁世界的粮食安全。目前,防治稻瘟病主要以选育和利用抗病品种为主,以化学农药防治为辅,但由于该病原
计算机系统能将数字、图片、动画、声音等直观地展现出来,给学生提供具体可感受的形象,以此调动学生的多种感官,培养学生的多元智能,使学生从解答问题型向解决问题型转变。从
在一次作业中,有一道习题全班60位同学居然有48位做错。这道题是“:有一个整数,把它精确到万位后是10万,那么这个数最大是()。”学生的主要错误答案是99999。既然有这么多学
一、错例呈现生1做法:两台拖拉机耕同一块地,第一台耕了这块地的3/5,第二台耕了3/5公顷,正好耕完,两台拖拉机耕的地相比较,(③)①第一台耕得多②第二台耕得多③一样多④无法
用探头与数据采集系统的组合体,模拟远场涡流检测“猪”,对管道缺损进行检测。采用阈值法和表格法压缩检测数据,并以代码形式贮存。文中还提供了本系统实验测得管道典型缺损的特
【课标指引】《数学课程标准》(2012版)中明确提出:“教师要发挥主导作用……使学生理解和掌握基本的数学知识与技能、数学思想和方法,获得基本的数学活动经验。”因此,在数学课堂