黑腹果蠅孤兒受體CG12796和CG13579的信號轉導和藥理學研究.pdf

1、在昆蟲的神經(jīng)系統(tǒng)中，乙酰膽堿和多巴胺是一種重要的神經(jīng)遞質和神經(jīng)調(diào)質，在昆蟲體內(nèi)發(fā)揮不同的神經(jīng)調(diào)控作用，調(diào)節(jié)昆蟲的多種行為和生理功能。在昆蟲體內(nèi)，它們主要通過結合各自特異性的離子通道或G蛋白偶聯(lián)受體來發(fā)揮作用。目前大部分殺蟲劑是以神經(jīng)受體為靶標的毒性化合物，而G蛋白偶聯(lián)受體一直被視為殺蟲劑開發(fā)的潛在靶標，對其藥理學性質和生理學功能研究也日益受到關注。本研究以模式昆蟲黑腹果蠅Drosophila melanogaster(雙翅目:Dipte

2、ra;果蠅科:Drosophilidae)為研究對象，采用分子生物學等研究方法對其體內(nèi)的新型毒蕈型乙酰膽堿受體(CG12796)和多巴胺受體(CG13579)的信號傳導及藥理學做了系統(tǒng)研究。
　　1、果蠅新型毒蕈型乙酰膽堿受體CG12796的信號轉導和藥理學研究
　　從果蠅體內(nèi)克隆到CG12796的cDNA全長，生物信息學分析表明其可能屬于毒蕈型乙酰膽堿受體。CG12796的mRNA表達于各個發(fā)育階段及組織部分，包括幼蟲、蛹

3、、成蟲及成蟲的頭、胸、腹，而其在雄性果蠅和雌性果蠅的頭部表達量最高，且雄性果蠅頭部表達量是雌性果蠅頭部表達量的4倍，由此可知CG12796的表達主要在果蠅的頭部。將構建的pcDNA3-CG12796真核表達質粒轉染于CHO-K1細胞中，對其信號通路和藥理學性質做了系統(tǒng)研究。實驗表明，乙酰膽堿對胞內(nèi)cAMP含量沒有影響，即不能促進cAMP含量的升高，也不能降低由forskolin誘導的cAMP含量，結果表明，CG12796既不偶聯(lián)G。蛋白

4、也不偶聯(lián)Gi蛋白。在測試的激動劑中，CG12796能被乙酰膽堿和氧化震顫素所激活。乙酰膽堿引起Ca2+反應的濃度范圍為1nM到10μM（最大反應），其EC50值為73.02 nM，另一激動劑氧化震顫素引起Ca+反應的EC50值為48.23 nM。傳統(tǒng)的乙酰膽堿受體拮抗劑100μM阿托品和100μM莨菪堿能完全阻斷100 nM ACh引起的Ca2+反應。所以，我們命名CG12796為C型毒蕈型乙酰膽堿受體(C-typemAChR)，區(qū)別與

5、已報道的A型和B型受體。
　　2、果蠅新型多巴胺受體CG13579的信號轉導和藥理學研究
　　從果蠅體內(nèi)克隆得到CG13579的cDNA全長，生物信息學分析表明其與果蠅體內(nèi)蛻皮激素兼多巴胺受體DmDopEcR（即CG18314基因）的序列相似，表明其可能屬于新型蛻皮激素受體或多巴胺受體。CG13579 mRNA表達于各個發(fā)育階段及組織部分，包括幼蟲、蛹、成蟲及成蟲的頭、胸、腹，而其在雄性果蠅的頭部和雌性果蠅的頭部表達量最高，

6、且雄性果蠅頭部表達量是雌性果蠅頭部表達量的3倍，由此可知CG13579的表達主要在果蠅的頭部。該基因有個轉錄本CG13579，在CG13579的第651個氨基酸處是一個終止密碼子，且前面的650個氨基酸即為CG13579的蛋白序列。為了研究其配體信息，偶聯(lián)的下游信號通路以及藥理學性質，我們分別將這種轉錄本真核表達于HEK-293細胞中。實驗表明，CG13579不能引起胞內(nèi)Ca2+上升，卻能夠顯著的升高forskolin誘導的cAMP含量