家蠶滯育卵氧化還原態調控機制的研究

《家蠶滯育卵氧化還原態調控機制的研究》是依託蘇州大學，由趙林川擔任項目負責人的面上項目。

基本介紹

• 中文名：家蠶滯育卵氧化還原態調控機制的研究
• 項目類別：面上項目
• 項目負責人：趙林川
• 依託單位：蘇州大學

項目摘要

氧化還原態在細胞分裂、分化和凋亡中具有重要調控作用，其變化與H2O2、GSH、NAD和NADP代謝密切相關。此前我們發現，家蠶滯育卵在滯育發動階段向還原態轉移，相反在滯育解除階段向氧化態轉移。為了弄清家蠶滯育卵氧化還原態的調控機制，我們利用HPLC方法測定不同滯育階段家蠶滯育卵H2O2、GSH、NAD和NADP代謝，以確定參與其氧化還原態調控的關鍵酶種類；利用qRT-PCR、Western blot和蛋白質磷酸化檢測技術以及酶學性質分析，以調查不同滯育階段參與家蠶滯育卵氧化還原態調控的關鍵酶活性變化與其基因表達、磷酸化共價修飾和變構調節之間的關係。家蠶是昆蟲滯育研究的模式物種，本研究對於深入理解家蠶乃至其它昆蟲滯育調控的分子機制，有著重要的科學意義。此外，滯育顯著提高昆蟲抗逆性，上述代謝與也抗逆性密切相關，本研究還可以為家蠶抗逆育種提供生理生化指標。

結題摘要

此前我們發現，家蠶滯育卵在滯育發動階段向還原態轉移，相反在滯育解除階段向氧化態轉移。在本研究中，我們進一步測定了家蠶滯育卵NADP代謝及其調控關鍵酶基因表達的變化。在滯育發動階段NAD激酶（NADK）活性滯育性卵下降並且顯著低於非滯育性卵，導致滯育性卵NADP含量下降並且顯著低於非滯育卵；6-磷酸葡萄糖脫氫酶（G6PDH）和異檸檬酸脫氫酶（ICDHc）活性滯育性卵顯著低于于非滯育性卵；導致滯育性卵NADPH/NADP+比值顯著升高是由於其NADK活性低。在滯育解除階段，5 ℃處理50 d以上滯育卵NADK活性升高並且顯著高於25 ℃處理的滯育卵，導致5 ℃處理NADP含量增加並且顯著高於同期25 ℃處理的滯育卵；5 ℃處理30 d以上滯育卵G6PDH活性升高並且顯著高於25 ℃處理的滯育卵，但是兩種處理的ICDHc活性沒有顯著差異，高G6PDH活性導致5 ℃處理70~90 d滯育卵的NADPH/NADP+比值顯著升高。克隆了家蠶nadk（NAD kinase）和煙醯胺核苷酸轉氫酶tnn（nicotinamide nucleotide transhydrogenase）基因。利用Real time PCR技術進行了nadk和tnn轉錄水平分析。滯育發動階段滯育性卵nadk mRNA水平緩慢下降，但是顯著高於同期非滯育性卵，其變化與NADK活性變化不一致；滯育解除階段5 ℃處理的滯育卵普遍高於25 ℃處理，其變化與NADK活性變化大體一致。tnn mRNA水平滯育發動早期（產下後24~36 h）滯育性卵顯著高於非滯育性卵，後期（產下後48~72 h）滯育性卵低於非滯育性卵；滯育解除階段5 ℃處理的滯育卵普遍高於25 ℃處理的滯育卵。利用Western blot技術進行了nnt翻譯水平分析。nnt蛋白質相對含量在滯育發動階段滯育性卵普遍高於非滯育性卵，相反，5 ℃處理的滯育卵普遍低於25 ℃處理的滯育卵。上述結果表明，家蠶滯育卵中NADP代謝與細胞氧化還原態調控密切相關。