›› 2015, Vol. 58 ›› Issue (5): 496-506.doi:
钱凯1, 冯波1, 巫诩亮1, 劳冲2, 沈幼莲2, 杜永均1,*
QIAN Kai1, FENG Bo1, WU Xu-Liang1, LAO Cong2, SHEN You-Lian2, DU Yong-Jun1,*
摘要: 【目的】本研究旨在探索松墨天牛Monochamus alternatus Hope在嗅觉识别寄主植物过程中扮演重要角色的气味结合蛋白(odorant binding proteins, OBPs)的结构及功能。【方法】利用生物信息学方法对得到的MaltOBP2和MaltOBP6基因序列和蛋白结构进行分析,并通过实时荧光定量PCR分析 MaltOBP 2和 MaltOBP 6在松墨天牛雄虫不同组织和时空中的表达差异,利用pET32a(+)原核表达载体对 MaltOBP2 和 MaltOBP6 进行了诱导蛋白表达。【结果】本研究得到两个松墨天牛气味结合蛋白基因—— MaltOBP 2(GenBank登录号:KP120891)和 MaltOBP 6(GenBank登录号:KP120892),ORF长度分别为402 bp和408 bp,翻译的氨基酸序列均含有 4 个保守的半胱氨酸位点,表明得到的两个OBP基因的编码蛋白均属于Minus-C OBP亚家族;推导的两个OBP蛋白均有6个α螺旋区域,且α螺旋区域在两个蛋白的位置非常相似,但是两个OBP蛋白推测的配体结合位点和位点极性却完全不同。组织表达模式表明, MaltOBP 2和 MaltOBP6 在成虫头部、触角、下颚(唇)须、腹部末端和足中均有表达,表达程度不一,但都在头部显著表达,触角中的表达量相比其他组织中较低或只是持平。发育表达结果表明, MaltOBP2 在蛹触角中的表达量最高,而 MaltOBP6 在幼虫头部的表达量最高。本研究成功构建了原核表达载体pET32a-MaltOBP 2和pET32a-MaltOBP6,并进行了OBP蛋白诱导表达,低温(16℃和20℃)条件利于蛋白表达在上清液中,延长诱导表达时间(12 h)可以增加蛋白的表达量。【结论】本研究从松墨天牛体内得到了Minus-C OBP蛋白亚家族的两个基因 MaltOBP2和 MaltOBP6,通过配体结合位点推测它们具有不同的生理功能;通过组织表达谱结果推测这两个OBP基因在松墨天牛中的功能不仅仅局限于嗅觉识别,或还有味觉感受、化学感受等其他生理功能。本研究结果为两个OBP蛋白的结构和功能研究奠定了基础,为探索松墨天牛的化学感受机制提供了条件。