家蠶30K蛋白的結(jié)構功能及五齡血漿蛋白質(zhì)組學研究.pdf

1、家蠶不僅是一種重要的經(jīng)濟昆蟲，同時也是研究昆蟲生理和生化的重要模式生物。家蠶具有開放的血漿循環(huán)系統(tǒng)，特別是在五齡幼蟲的變態(tài)發(fā)育時期，各種蛋白質(zhì)由脂肪體合成并分泌到血漿中執(zhí)行相應的功能，這些蛋白質(zhì)對研究家蠶生理生化的機制非常重要。
　　 然而，對這些蛋白質(zhì)的研究尚不透徹，如家蠶血漿中存在著一類分子量在30kDa左右的脂蛋白，被稱為家蠶30K蛋白家族。它們無論是核苷酸序列還是蛋白質(zhì)序列都很相似、同源性高，它們從脂肪體合成，之后分泌到

2、血漿中，而且只從五齡幼蟲變態(tài)發(fā)育時期開始特異表達。推測它們的功能可能涉及到脂肪酸的轉(zhuǎn)運、胚胎發(fā)育、細胞程序化死亡及血漿天然免疫反應等等，但是有關家蠶30K蛋白的具體功能仍不清楚。
　　 我們對家蠶血漿30K蛋白進行天然分離并提純、結(jié)晶，借助硒代甲硫氨酸和native重組蛋白的表達、純化結(jié)晶，使用多波長反常散射法確定了30K蛋白Bmlp7的相位并解析了結(jié)構，其分辨率為1.91 ?。Bmlp7表現(xiàn)為典型的α+β結(jié)構，由兩個完全分離的

3、結(jié)構域構成：all-α的N端結(jié)構域（NTD）和all-β的C端結(jié)構域（CTD）。其中，CTD屬于β-三葉草超家族結(jié)構域。與已知結(jié)構的14個β-三葉草家族成員相比較,30K蛋白家族為一個新的三葉草家族。推測Bmlp7的NTD可能具有結(jié)合脂的能力，而CTD存在結(jié)合糖的潛在位點，因而可能間接地參與昆蟲天然免疫反應。然而，我們的實驗未能檢測到它與糖或者脂分子結(jié)合，可能該蛋白的天然底物不是我們試驗中用的的糖或者脂分子，對這一蛋白的功能研究還需要進

4、一步的深入研究。
　　 五齡血漿蛋白質(zhì)中除了30K蛋白家族以外，還有很多功能和性質(zhì)都未知的蛋白質(zhì)。我們除了可以在基因組水平上研究家蠶基因的種類和功能之外，更可以從整體的角度分析家蠶血漿內(nèi)蛋白質(zhì)，同時從個體的角度對重要功能的蛋白質(zhì)一一進行結(jié)構和功能的研究，從而揭示該蛋白質(zhì)在家蠶生長發(fā)育時期中的重要作用。我們利用兩種方法并行研究了家蠶在五齡幼蟲階段所表達的血漿蛋白質(zhì)組。以一維SDS-PAGE和不同pH值的血漿溶液為基礎分別進行膠內(nèi)和

5、溶液酶解，并結(jié)合多維液相色譜與質(zhì)譜聯(lián)用技術（LC-MS/MS）進行結(jié)果分析。鑒定出的289個蛋白質(zhì)等電點分布從4-12，大多分子量分布在10-60kDa，它們的可溶性都很高。這些蛋白質(zhì)通過NCBI比對和GO分類成12類，大多數(shù)蛋白質(zhì)都與儲存、防御、轉(zhuǎn)運和代謝等相關，這與這個時期的生理生化變化是密不可分的。我們對其中一些高豐度蛋白質(zhì)進行了進一步的分析，如30K蛋白從五齡初期出現(xiàn)到蟻蠶時期消失，可能與它們的功能密切相關。對血漿蛋白質(zhì)組的研究