《家蠶脂動激素受體構效和信號轉導機理的研究》是依託浙江大學，由時連根擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：家蠶脂動激素受體構效和信號轉導機理的研究
- 依託單位：浙江大學
- 項目負責人：時連根
- 項目類別：面上項目
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
調控昆蟲能量動態平衡的脂動激素(AKH)，其作用是通過脂動激素受體(AKHR)來介導的，研究AKHR對於了解AKH作用機制是必需的。本項目以重要模式昆蟲的家蠶為研究對象，在我們已經了解了AKHR與Gs和Gq蛋白的偶聯關係及其cAMP、Ca++和MAPK信號通路等的前期研究基礎上，進一步探明家蠶AKHR的構效機制和信號轉導的分子機制，以及AKHR內吞和胞內轉運機制；發現和鑑定新的家蠶AKHR；研究配體AKH和受體AKHR在不同器官組織和不同時期的表達，及其與家蠶生長發育、繁殖和滯育等的關係。這些基礎問題的突破，將有助於在本質上認識和了解家蠶AKHR信號轉導對家蠶生長發育、繁殖和滯育的生理生化作用及調控機制；可為推進昆蟲G蛋白偶聯受體(GPCR)領域的研究進展作出貢獻；同時能為傳統養蠶業的技術革新與經濟效益提高，為對環境友好、僅針對靶標物種起作用的安全農藥研製等，提供很好的理論基礎。
結題摘要
家蠶的經濟性狀與脂動激素（AKH）調控下的能量代謝與轉移密切相關，AKH作用是通過脂動激素受體(AKHR)來介導的，研究AKHR對於了解AKH作用機制是必需的，但國內外對家蠶AKHR的研究一直滯後。本項目通過家蠶AKHR的構效和信號轉導機理等系列研究，克隆出了家蠶AKHR基因並查明了其表達特性；家蠶AKHR通過與Gs、Gq蛋白偶聯來激發細胞cAMP水平提高和Ca++釋放，同時引起ERK1/2磷酸化水平增加，從而將胞外信號跨膜傳遞到胞內；家蠶AKHR經cAMP/PKA途徑和Gi/o蛋白激活ERK1/2，系PKC/Ca2+依賴型、PTX敏感型和PKA依賴型，β-Arrestins及其它調節蛋白未參與其激活過程；家蠶AKHR在AKH刺激下快速內吞，呈現明顯的時間和濃度依賴性，其內吞系格線蛋白小泡、GRK2/5和arrestin3依賴型，高滲蔗糖可抑制內吞作用，內吞後可通過溶酶體降解或經早期內涵體循環後復敏返回到膜上；家蠶AKHR的△321－342和△343－363結構域中分別含有與受體定位和內吞相關的位點或功能區，但△343－363結構域內不含有與ERK1/2信號通路相關的功能域或位點；從家蠶中鑑定得到了AKH2和AKH3兩個新配體，與AKH1相比分別有3個和4個胺基酸不同，能更高活性誘導胞內cAMP積累，但ERK1/2磷酸化作用弱；從家蠶中克隆得到了AKHR2a和AKHR2b二個新受體，其主要激動劑均是AKH3，並對AKH1和AKH2表現出交叉反應，在睪丸中均高水平表達；即時浸酸通過顯著降低GSH/GSSG比值，來阻止蠶卵滯育發動；BmAKH或BmAKHR dsRNA能刺激或抑制能量分配至絲腺和卵巢，從而影響到產絲量和產卵量；從家蠶中克隆得到了家蠶corazonin受體（Bm CrzR），它是屬於AKHR家族的新受體，僅能被corazonin肽激活，不能被AKH1、AKH2和AKH3激活，與AKHR、AKHR2a和AKHR2b沒有交叉反應，在蠶後部絲腺中高表達，直接或間接影響家蠶的吐絲以及物質能量代謝，這一新發現為研究能量物質代謝及其調控機制開闢了新領域。項目研究成果的取得，對於在本質上認識和了解AKHR信號轉導對家蠶生長發育、繁殖和滯育的生理生化作用及調控機制，具有重要的科學意義，同時對於推進傳統養蠶業的技術革新、提高經濟效益、有效治理害蟲等，也將產生積極的作用。
