綠盲蝽四個(gè)觸角特異氣味結(jié)合蛋白配體結(jié)合特征研究.pdf

1、轉(zhuǎn)Bt基因棉花的在我國(guó)大范圍種植顯著提高了棉田治理水平，減少了農(nóng)藥使用量，棉鈴蟲得到了有效的控制，但同時(shí)棉田次要害蟲綠盲蝽(A.lucorum)數(shù)量急劇增加，為害多種經(jīng)濟(jì)作物。綠盲蝽嗅覺系統(tǒng)在其尋找寄主、交配及趨避行為中發(fā)揮重要作用，深入研究綠盲蝽嗅覺系統(tǒng)對(duì)設(shè)計(jì)綠盲蝽行為調(diào)控劑具有重要指導(dǎo)意義。氣味結(jié)合蛋白(odorant binding proteins，OBPs)在嗅覺系統(tǒng)中發(fā)揮關(guān)鍵作用，進(jìn)一步研究綠盲蝽OBPs的氣味識(shí)別譜對(duì)深入解

2、析綠盲蝽嗅覺系統(tǒng)具有重要意義，并可以對(duì)綠盲蝽的防控提供新的思路。本實(shí)驗(yàn)室前期在綠盲蝽鑒定類38個(gè)OBPs，本文系統(tǒng)研究了4個(gè)觸角特異表達(dá)的AlucOBPs(AlucOBP14、AlucOBP21、AlucOBP22、AlucOBP24)的配體結(jié)合特征，主要內(nèi)容如下:
　　對(duì)4個(gè)觸角特異表達(dá)AlucOBPs進(jìn)行了克隆、表達(dá)和純化，得到的4個(gè)AlucOBPs重組蛋白。利用熒光競(jìng)爭(zhēng)結(jié)合試驗(yàn)研究了4個(gè)重組蛋白與68種配體化合物的結(jié)合特征，

3、候選配體化合物包括潛在的性信息素及性信息素類似物、萜烯類化合物以及綠葉揮發(fā)物。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，AlucOBP14與β-紫羅蘭酮，己酸己酯，丁酸辛酯，十二醛能夠有效結(jié)合。AlucOBP21能夠與β-紫羅蘭酮，β-石竹烯有效結(jié)合。AlucOBP22能與β-紫羅蘭酮，β-石竹烯，己酸己酯，丁酸辛酯有效結(jié)合。AlucOBP24與β-紫羅蘭酮，β-蒎烯有效結(jié)合。表明，4個(gè)AlucOBPs在綠盲蝽嗅覺系統(tǒng)中發(fā)揮重要作用，其中AlucOBP14，AlucO

4、BP22能與性信息素類似物己酸己酯結(jié)合，推測(cè)這兩種AlucOBPs可能同時(shí)發(fā)揮性信息素結(jié)合蛋白和普通氣味化合物結(jié)合蛋白的雙重作用。4個(gè)重組AlucOBPs都能與β-紫羅蘭酮結(jié)合，表明β-紫羅蘭酮是AlucOBPs的重要識(shí)別配體。另外，利用微量熱涌動(dòng)(MST)技術(shù)對(duì)AlucOBP21進(jìn)行了平行功能分析，其結(jié)合結(jié)果基本與熒光競(jìng)爭(zhēng)結(jié)合試驗(yàn)一致，另外相對(duì)于熒光競(jìng)爭(zhēng)結(jié)合試驗(yàn)，MST技術(shù)測(cè)得的結(jié)合譜更加廣泛，結(jié)合解離常數(shù)更小更加靈敏。
　　利

5、用同源建模和分子對(duì)接技術(shù)對(duì)AlucOBP22的結(jié)構(gòu)和關(guān)鍵功能位點(diǎn)進(jìn)行分析。以蚜蟲MvicOBP3(4Z39)為模板構(gòu)建AlucOB22三維結(jié)構(gòu)，利用建模的結(jié)構(gòu)與β-紫羅蘭酮，β-石竹烯，己酸己酯，丁酸辛酯進(jìn)行分子對(duì)接試驗(yàn)，尋找關(guān)鍵結(jié)合位點(diǎn)。結(jié)果表明，6個(gè)位點(diǎn)3Asp、5Leu、40Ile、41Met、44Val和45Met可能在與這4個(gè)配體小分子結(jié)合過程中起到關(guān)鍵作用。定點(diǎn)突變?cè)囼?yàn)發(fā)現(xiàn)，兩個(gè)位點(diǎn)5Leu，44Val突變之后，突變體失去了