昆虫蜕皮激素受体复合体EcR/USP属于核受体蛋白家族，是配体激活的转录因子。EcR/USP与蜕皮激素结合之后调控下游反应基因的表达，从而影响昆虫的变态发育。高等动物中的研究表明，除了配体的结合诱导之外，核受体的活性还受到包括磷酸化、泛素化、SUMO化和糖基化在内的多种翻译后修饰调控。但是，人们对翻译后修饰调控昆虫蜕皮激素信号转导的分子机理所知甚少。本论文中，我们以果蝇为模式昆虫，对USP的磷酸化和SUMO化调控蜕皮激素信号转导的分子机理开展了如下研究:　　虽然已经发现果蝇USP是磷酸化蛋白，而且PKC可通过影响EcR/USP的磷酸化而调控蜕皮激素信号转导。但到目前为止，尚未鉴定出EcR/USP氨基酸序列中的磷酸化位点。利用高效液相色谱-串联质谱技术，我们在果蝇USP中鉴定到了一个磷酸化位点(-)35位丝氨酸(Ser35)，后续生物信息学分析表明Ser35是潜在的PKC磷酸化位点。将USP Ser35突变为丙氨酸(Ala)后转染果蝇S2细胞，实验结果显示不但磷酸化的USP条带完全消失，而且蜕皮激素诱导的萤光素酶报告基因活性也显著降低;用PKC特异性抑制剂白屈菜赤碱处理果蝇Kc细胞也得到了相同的实验结果。利用GAL4/UAS遗传操作系统在果蝇唾液腺细胞中特异性过表达多肽类PKC抑制物（PKCi），发现幼虫-蛹变态期间PKC磷酸化底物含量显著减少、USP磷酸化水平降低、蜕皮激素反应基因E75和Br-C的表达水平降低。RNAi下调唾液腺细胞中Rackl(Receptor for activated Ckinase1)的表达与PKCi过表达的结果类似，但作用效果更为显著。果蝇中共有6个不同的PKC编码基因，其中4个在唾液腺细胞中表达，分别RNAi下调这4个PKC基因的表达后，也得到了与PKCi过表达和Rackl RNAi类似的结果;在这4个PKC基因中，aPKC的作用最为显著。综上所述，我们推断PKC可通过磷酸化USP Ser35来调控果蝇蜕皮激素信号。　　通过构建Ubc9-USP融合蛋白载体并转染果蝇细胞，我们发现果蝇USP是一个SUMO化蛋白。生物信息学分析显示，USP中有6个赖氨酸残基是潜在的SUMO化修饰位点。依次将这6个赖氨酸突变后，并不明显影响USP的SUMO化;而同时将6个赖氨酸突变后，Ubc9-USP6m不能再被SUMO化。将EcR与Ubc9-USP或Ubc9-USP6m质粒以及萤光素酶报告基因载体共转染果蝇S2细胞，我们发现消除USP的SUMO化会导致蜕皮激素诱导的萤光素酶报告基因活性显著降低。此外，电泳迁移率实验表明与野生型EcR/Ubc9-USP相比较，EcR/Ubc9-USP6m突变体的DNA结合亲和力降低。在Kc细胞中RNAi下调Smt3的表达，发现内源的USP蛋白含量显著降低;利用GAL4-UAS转基因操作系统在果蝇幼虫唾液腺中特异性RNAi下调Smt3的表达，也得到同样的结果。RNAi下调唾液腺Smt3的表达虽然对EcR蛋白含量没有明显影响，但蜕皮激素初级反应基因Br-C编码蛋白含量却有所降低。基因转录分析结果表明，RNAi下调唾液腺Smt3表达后，细胞内蜕皮激素初级反应基因E75B和E93、以及一些蜕皮激素下游基因（包括细胞自噬基因Atg(l)和Atg8(a)，细胞凋亡基因Dronc、Drice和Reaper）的转录水平也显著下降。亚细胞超微结构和免疫荧光染色分析进一步发现，RNAi下调唾液腺Smt3表达后，自噬小体数量显著下降，活化型Caspase3含量也稍有下降。综上所述，我们推断SUMO化的USP也调控果蝇蜕皮激素信号。　　总之，本论文关于果蝇USP的翻译后修饰调控研究有两个主要发现:一、PKC位点Set35对USP磷酸化具有重要的调控作用，PKC通过调控USP的磷酸化水平影响蜕皮激素信号转导;二、USP是一个SUMO化蛋白，USP的SUMO化也是调控蜕皮激素信号转导的一条重要途径。