棉鈴蟲(chóng)個(gè)體發(fā)育過(guò)程中組織蛋白酶B的表達(dá)及功能研究.pdf

1、蛋白水解酶(protease)是催化多肽或蛋白質(zhì)水解的酶的統(tǒng)稱(chēng),簡(jiǎn)稱(chēng)蛋白酶。廣泛分布于動(dòng)物、植物及微生物中,種類(lèi)繁多。蛋白酶對(duì)機(jī)體的新陳代謝及生物調(diào)控具有重要作用。蛋白酶按水解肽鏈的部位可分為內(nèi)肽酶(EC3.4 21-24,99)及外肽酶(EC3.4 11-19)。根據(jù)各種內(nèi)肽酶作用位點(diǎn)的催化基團(tuán)又可將之分為四大類(lèi),分別為絲氨酸蛋白酶,半胱氨酸蛋白酶,天冬氨酸蛋白酶和金屬蛋白酶。 組織蛋白酶(cathepsin,cath.)是一大類(lèi)對(duì)有

2、機(jī)體的生命活動(dòng)非常重要的蛋白酶。組織蛋白酶通常指在酸性環(huán)境中被活化的蛋白水解酶。正常狀態(tài)下,組織蛋白酶位于溶酶體,并可非特異性水解多種蛋白質(zhì)提供有機(jī)體需要的氨基酸和能量。還可以參與有機(jī)體的其他生理活動(dòng)。如骨質(zhì)吸收和細(xì)胞凋亡等。如果組織蛋白酶異常表達(dá),它們也可以引起病理反應(yīng)。如通過(guò)降解細(xì)胞外基質(zhì)蛋白,加速腫瘤細(xì)胞的遷移和擴(kuò)散。 組織蛋白酶通常以無(wú)活性的酶原形式和有活性的成熟酶形式存在,酶原因包含一個(gè)前導(dǎo)肽序列而沒(méi)有活性。酶原活化是調(diào)節(jié)組織

3、蛋白酶活性的一個(gè)關(guān)鍵步驟,方式包括前導(dǎo)肽從組織蛋白酶上自動(dòng)解離即自我活化,或者是依賴(lài)于其他蛋白酶的加工作用。組織蛋白酶的活性還可以受到抑制劑的調(diào)節(jié),通常組織蛋白酶都具有相應(yīng)的抑制劑。 在昆蟲(chóng)中也有大量的組織蛋白酶分布,其中常見(jiàn)的為Cath.B、Cath.D和Cath.L。表達(dá)和分布部位多見(jiàn)于脂肪體組織、幼蟲(chóng)的消化道、早期胚胎以及卵母細(xì)胞等。功能與昆蟲(chóng)的卵母細(xì)胞發(fā)生、早期胚胎發(fā)育、食物消化以及變態(tài)過(guò)程中組織的解體和重建有關(guān)。 棉鈴蟲(chóng)(He

4、licoverpa armigera)屬鱗翅目夜蛾科,是一種分布廣泛、危害嚴(yán)重的農(nóng)業(yè)害蟲(chóng)。本實(shí)驗(yàn)室已從棉鈴蟲(chóng)卵中鑒定并純化出棉鈴蟲(chóng)組織蛋白酶B(H. armigera cathepsin B, HCB, EC 3.4.22.1),并克隆了該酶的全長(zhǎng)cDNA(GenBank AF222788)。HCB屬于半胱氨酸類(lèi)蛋白酶,酶原的分子量約為37kDa,成熟酶的分子量約為30kDa。該酶的最適pH為3.0-4.0,活性可以被半胱氨酸蛋白酶抑制