苜蓿夜蛾促前胸腺激素及保幼激素酯酶基因的克隆與表達(dá)研究.pdf

1、昆蟲的激素對昆蟲的代謝、發(fā)育、生殖、節(jié)律、滯育、行為和認(rèn)知等方面都起到重要的調(diào)節(jié)作用，對其發(fā)育表達(dá)及轉(zhuǎn)錄調(diào)控進(jìn)行研究具有重要意義。昆蟲在不斷進(jìn)化的過程中形成外表皮，并在生長發(fā)育過程中不斷蛻去舊表皮生成新表皮，最后化蛹，成蟲羽化。在這些生理變化過程中都需要激素的調(diào)控，其中最主要的激素之一就是前胸腺分泌的促前胸腺激素Prothoracicotropic Hormone(PTTH)。
　　 保幼激素(juvenile hormone，

2、JH)(JHⅠ，Ⅱ，Ⅲ，0，B3等)是最重要的一類昆蟲激素，保幼激素有調(diào)控昆蟲生長發(fā)育、變態(tài)和生殖的生理功能。保幼激素的代謝由保幼激素酯酶(juvenile hormone esterase，JHE)、保幼激素環(huán)氧水解酶(juvenile hormone epoxide hydrolase，JHEH)和保幼激素二醇激酶(juvenile hormone diol kinase，JHDK)等催化完成。研究昆蟲保幼激素酯酶結(jié)構(gòu)、功能和調(diào)控機(jī)

3、理在開發(fā)環(huán)境友好型新藥劑和基因調(diào)控開關(guān)等方面具有重要指導(dǎo)作用。
　　 本研究以苜蓿夜蛾5齡幼蟲蟲體為材料提取總RNA，利用RT-PCR和RACE技術(shù)，擴(kuò)增得到該蟲PTTH基因及JHE基因的cDNA序列。
　　 苜蓿夜蛾促前胸腺激素序列含有823個(gè)堿基，包括一個(gè)681個(gè)堿基的開放閱讀框，編碼一個(gè)含226個(gè)氨基酸的蛋白，分子量約為26.3 kDa，等電點(diǎn)為8.51，與其他鱗翅目夜蛾科昆蟲有較高的同源性，與其他昆蟲的同源性一般

4、，但是PTTH分子中的7個(gè)半胱氨酸殘基的位置是保守且一致的?；虻腸DNA序列已經(jīng)登錄GenBank并獲得登錄號JF731347。利用Expasymolecular biology server的Scanprosite facility對推導(dǎo)的苜蓿夜蛾促前胸腺激素氨基酸的結(jié)構(gòu)域進(jìn)行預(yù)測。推導(dǎo)得到的苜蓿夜蛾促前胸腺激素氨基酸序列含有一個(gè)N-位糖基化位點(diǎn)和一個(gè)O-位糖基化位點(diǎn)。將得到的PTTH基因利用表達(dá)載體pET21b進(jìn)行原核表達(dá)，經(jīng)異丙

5、基-β-硫代半乳糖苷(IPTG)誘導(dǎo)，分別獲得與預(yù)測蛋白大小相同的蛋白條帶。
　　 克隆得到的苜蓿夜蛾保幼激素酯酶cDNA序列含有3106個(gè)堿基，包括一個(gè)1746個(gè)堿基的開放閱讀框，編碼一個(gè)含581個(gè)氨基酸的多肽，分子量約為63.9 kDa，等電點(diǎn)為5.11。獲得的苜蓿夜蛾保幼激素酯酶基因cDNA序列已經(jīng)登錄GenBank并獲得登錄號JQ901384。使用生物學(xué)軟件分析苜蓿夜蛾保幼激素酯酶的cDNA序列的分子特性，同時(shí)構(gòu)建原核表