【目的】本研究旨在克隆东方蜜蜂
Apis cerana基质金属蛋白酶14(matrix metalloproteinase-14, MMP14)基因
AcMMP14,分析其分子特征和表达模式,为持续深入开展AcMMP14的功能研究提供参考和依据。【方法】提取东方蜜蜂6日龄工蜂幼虫肠道总RNA,PCR扩增AcMMP14的编码序列(coding sequence, CDS)。使用相关生物信息学软件预测AcMMP14的理化性质和分子特征,鉴定东方蜜蜂和其他蜂种MMP14的结构域和保守基序,并进行系统进化分析。采用RT-qPCR检测
AcMMP14在工蜂卵、幼虫、预蛹、蛹和不同日龄成虫,工蜂成虫触角、脑、表皮、脂肪体、毒腺、中肠和咽下腺及东方蜜蜂微孢子虫
Nosema ceranae接种刚出房的1日龄工蜂后1-4 d时中肠中的相对表达量。【结果】
AcMMP14的分子式为C
3068H
4581N
803O
915S
20,分子量约为68.00 kD,脂溶系数为64.12,等电点为5.85,平均亲水系数为-0.47,含1个信号肽和36个磷酸化位点,可同时定位于线粒体、细胞核和细胞质。东方蜜蜂与其他10种蜂的MMP14中均含有3个相同的结构域和5个相同的保守基序。东方蜜蜂与大蜜蜂
A. dorsata的MMP14的氨基酸序列一致性达94.23%,且在进化树上聚为一支。
AcMMP14在东方蜜蜂工蜂卵、3日龄幼虫、 1和2日龄预蛹及4日龄蛹中差异表达,在4日龄蛹中的表达量最高且显著高于3日龄幼虫和2日龄预蛹中的表达量。
AcMMP14在不同日龄工蜂成虫体内差异表达,在15日龄成虫体内的表达量最高且显著高于1, 2, 6, 12和17日龄成虫体内的表达量。
AcMMP14在东方蜜蜂工蜂成虫的7种不同组织中差异表达,在触角中的表达量最高且显著高于脑、表皮、脂肪体、毒腺、中肠和咽下腺中的表达量。与未接种的对照组相比,东方蜜蜂微孢子虫接种后1和2 d时工蜂成虫中肠中AcMMP14的表达量显著下调,3和4 d时工蜂成虫中肠中
AcMMP14的表达量下调但差异不显著。【结论】AcMMP14为潜在的亲水性蛋白和分泌蛋白;
AcMMP14在东方蜜蜂工蜂不同发育阶段和成虫组织中发挥潜在的重要功能;工蜂成虫中肠中
AcMMP14在东方蜜蜂微孢子虫的第一个增殖周期前期被激活表达。